Лекция (2) (1097127)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лекция 1ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА1) Изучает энергетические эффекты химических процессов2) Изучает возможность протекания химического процесса2) Определяет условия протекания химического процессаОсновные понятияСИСТЕМА — часть вселенной, выделенная с помощьюреальных или воображаемых границ.ВНЕШНЯЯ СРЕДА — все, что находится вне системы.ВСЕЛЕННАЯ — СИСТЕМА + ВНЕШНЯЯ СРЕДАОткрытая – обменивается свнешней средой энергией ивеществомΔm = 0; ΔE = 0СИСТЕМАЗакрытая – обмениваетсяэнергией, но не обмениваетсявеществомΔm = 0; ΔE = 0Изолированная – необменивается ни энергией, нивеществомΔm = 0; ΔE = 0СИСТЕМА состоит из КОМПОНЕНТОВ.КОМПОНЕНТЫ — вещества, образующие систему,количества которых можно менятьнезависимо друг от друга.Раствор NaClКомпоненты H2O и NaClСостоит из молекул H2O, ионов Na+ и Cl–СИСТЕМАГомогенная – состоит изГетерогенная – состоит изодной фазынескольких фазФАЗА — часть системы, которая отделена от другихчастей поверхностью раздела.

Внутри фазы свойстваизменяются непрерывно, на поверхности раздела междуфазами — скачком.СВОЙСТВА СИСТЕМЫp, Т, V, m, ρ, С и т.д• Экстенсивные зависят отразмера системы (m, V)(состояние системы)• Интенсивные не зависят отразмера системы (p, Т, ρ, С)U ─ внутренняя энергия системыU ─ изменение внутренней энергии системы в процессеQ ─ тепловой эффект процессаA ─ работа (A = p V )U + Q + A = 0Qv = –Uconst VA=0const рQp = –(U + p V) = –HЭнтальпия процесса H – тепловой эффект процесса,измеренный при постоянном давлении (рнач.= ркон)Экзотермический процессQ  0, H  0, U  0энтальпияH  0, U  0Эндотермический процессQ  0, HH2(г.) + I2(к.) = 2HI(г.) – 53,2 кДжΔH = 53,2 кДж½H2(г.) + ½I2(к.) = HI(г.) – 26,6 кДжΔH = 26,6 кДж½H2(г.) + ½I2(г.) = HI(г.) + 4,6 кДжΔH = –4,6 кДж4P(бел.) + 5O2(г.) = P4O10(к.) + 2984 кДжΔH = –2984 кДж4P(красн.) + 5O2(г.) = P4O10(к.) + 2914 кДж ΔH = –2914,4 кДж1.2.3.Агрегатное состояниеПолиморфная модификацияТепловой эффект или энтальпияЛабораторный калориметрреагентΔТQ реакцияqреакции = К∙ΔТТепловое значение калориметра К  количество теплоты, котороенагревает содержимое калориметра на 1 град.

(Дж/град)ЗАКОН ГЕССА1. Энтальпия химического процесса не зависит отего пути, а определяется только начальным иконечным состоянием системы, т.е. состояниемисходных веществ и продуктов реакцииИсходные в-ваC(графит), 2O2(г.), 2H2(г.)Продукты р-цииCO2,(г.), 2H2O(г.)ΔHобщ. = ΔH1 + ΔH2ΔHобщ. = ΔH3 + ΔH4ΔH1 + ΔH2 = ΔH3 + ΔH4ЗАКОН ГЕССА2.Энтальпия химического процесса определяетсяэнтальпиями тех реакций, комбинируя которые можнополучить этот процесс(1) C(графит) + O2(г.) = CO2(г.)H1(2) H2(г.) + 1/2O2(г.) = H2O(г.)H2(3) C(графит) + 2H2(г.) = CH4(г.)H3(4) CH4(г.) + 2O2(г.) = CO2(г.) + 2H2O(г.) ∆H4 =(4) = (1) + 2(2) – (3)H4 = H1 + 2H2 – H3определены?Стандартное состояние веществаСтандартное состояние вещества – состояние данноговещества в чистом виде при заданной температуре идавлении 1 атм25oCH2 – г, р = 1 атм150oCH2 – г, р = 1 атмI2 – к, р = 1 атмI2 – ж, р = 1 атмH2O – ж, р = 1 атмH2O – г, р = 1 атмСтандартная энтальпия образования вещества fHo —энтальпия реакции образования 1 моль этого вещества встандартном состоянии из соответствующих простых веществ,также взятых в стандартном состоянии.fHo298 — табулированы Стандартные условия 298 К и 1 атмKBrO3(к.)fHo298 = –376,1 кДж/мольK(к.) + 1/2Br2(ж.) + 3/2O2(г.) = KBrO3(к.)Стандартное состояние веществаСтандартная энтальпия образования fHo простого веществав стандартном состоянии равна нулю.Условились!1.

Равной нулю считать энтальпию образования простоговещества в стандартном состоянии при 25С (298К)I2(к.) fHo298 = 0I2(ж.), I2(г.) fHo298  02. Если элемент образует несколько простых веществ равнойнулю считается стандартная энтальпия образования fHoтолько одного из них (наиболее распространенного при298 К (25С))С(графит) fHo298 = 0С(алмаз) fHo298 = 1,8 кДж/мольO2(г.)fHo298 = 0O3(г.) fHo298 = 142,3 кДж/мольИсключениеP(белый) (не является наиболее распространенной иустойчивой формой фосфора при 298 К) fHo298 = 0ЗАКОН ГЕССАЭнтальпия реакции определяется как разность3.энтальпий образования продуктов реакции и энтальпийобразования исходных веществ (с учетом стехиометрических коэффициентов)rH = jпрод.fHпрод.

–  iисх.в-в.fHисх.в-в.(1) C(графит) + O2(г.) = CO2(г.)fH(CO2) = –393,5 кДж/моль(2) H2(г.) + 1/2O2(г.) = H2O(г.)fH(H2O) = –241,8 кДж/моль(3) C(графит) + 2H2(г.) = CH4(г.)fH(CH4) = –74,8 кДж/моль(4) CH4(г.) + 2O2(г.) = CO2(г.) + 2H2O(г.) rH4=?≈298Кconst(4)= (1) + 2(2) – (3)при изменении температуры не измен. агрег. состояние веществrH4 = fH(CO2) + 2fH(H2O) – fH(СH4) – 2∙fH(O2)= –393,5 + 2(–241,8 ) –(–74,8) – 20 = –802,3 кДжСтандартное состояние веществаДля растворенного веществаУсловились!1. Стандартное состояние 1 М идеальный раствор2. Для иона H+(р.) fHo = 0CH3COOH(р.) CH3COO–(р.) + H+(р.)дис.Ho = ?fHo (CH3COO–(р.)) = –485,65 кДж/мольfHo(СH3COOH(р.)) = –485,2 кДж/мольдис.Ho = fHo(CH3COO–(р.)) + fHo(H+(р.)) – fHo(CH3COOH(р.))= –485,65 + 0 – (–485,2) = –0,45 кДж/мольМОДЕЛЬНАЯ СИСТЕМА – ящик (изолированная система), в котором содержатся 4 молекулы газа (одинаковые и неразличимые).1234ВАРИАНТЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛ ГАЗАПО ПОЛОВИНКАМ ЯЩИКА (МАКРОСОСТОЯНИЯ)4:03:12:21: 3IIIIIIIV0:4VМакросостоянием называют состояние системы, которое можноохарактеризовать определенными, реально наблюдаемымипараметрами (Т, р, состав).СПОСОБЫ РЕАЛИЗАЦИИМАКРОСОСТОЯНИЙ (МИКРОСОСТОЯНИЯ)W=1I1II12IIIIV2131324143W=42342434 W=6W=4ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ВЕРОЯТНОСТЬ W –VW=1число+способов(микросостояний), которымW(I)W(II) + W(III)+ W(IV) + W(V)= 16реализовано макросостояниеПроцессы от состояния с низкой термодинамической вероятностью к состоянию с высокой термодинамическойвероятностью являются самопроизвольными.Число шариковмодели, NW распределения W распределенияN:0N/2 : N/2416817012192416112870N!W (N , n) =n! (N  n)!N - число частиц в системе, n - число частиц в одной из половинокящикаS = klnW(Дж/К)k — константа Больцмана 1,3810–23 Дж/КЭнтропия — экстенсивная величина (m, V)В самопроизвольных процессах энтропия возрастаетВ таблицах So, Дж/(К∙моль)Энтропии веществ в ст.

состоянии при 298КВеществоSo, Дж/(К∙моль)С(алмаз)2,4С(графит)5,7О2(г.)205,0O3(г.)238,8СH4(г.)186,3С2H6(г.)229,4Энтропии ионов в 1 М растворе при 298КИонSo, Дж/(моль К)H+0СН3СOO–87,6PO43––221,4S = klnW(Дж/К)k — константа Больцмана 1,3810–23 Дж/КЭнтропия — экстенсивная величина (m, V)В самопроизвольных процессах энтропия возрастаетВ таблицах So, Дж/(К∙моль)Энтропия химической реакцииrS = jпрод.Sпрод.

— iисх. в-вSисх. в-вРеакция образования H2O(г.)H2(г.) + ½O2(г.) = H2O(г.)So, Дж/Кмоль 130,6205188,7 > 0fSo = 188,7 – 130,6 – ½205 = –44,4 Дж/Кмоль < 0fН⁰(H2O(г.)) = –241,8 кДж/моль(табл.)Процесс растворение NaCl(к):NaCl(к.) = Na+(р.) + Cl–(р.)So, Дж/Кмоль72,158,956,5раств.So = So(Cl–(р.)) + So(Na+(р.)) – So(NaCl(к.)) == 56,5 + 58,9 – 72,1 = 43,3 Дж/Кмоль > 0.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций