Энергетика химических реакций и физико-химических процессов

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Энергетика химических реакций и физико-химических процессов

Содержание

2. Термодинамика - раздел химии, изучающий свойства макроскопическх систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия и процессы перехода
3. Достоинства термодинамики: Экономит средства и время. Не требует сведений о стадиях процесса. Недостатки термодинамики: Отсутствуют сведения
4. Система – тело или группа тел, отделенных от окружающей среды реальной или воображаемой поверхностью раздела Классификация
5. Классификация по характеру взаимодействия с окружающей средой ΔE ≠ 0, Δm ≠ 0 ΔE ≠ 0,
6. Стационарное состояние системы … это постоянство свойств во времени, которое поддерживается за счёт непрерывного обмена веществом,
7. Термодинамические функции состояния Н − энтальпия − тепловой эффект образования 1 моль вещества из простых веществ
8. Первый закон термодинамики – всеобщий закон природы, закон сохранения и превращения энергии Его формулировки: Энергия не
9. Первый закон термодинамики Q = ΔU + A, где А – работа A = pΔV, тогда
10. Экзотермические процессы ΔН = (Нкон – Ннач) ΔН Эндотермические процессы ΔН = (Нкон – Ннач) >0
11. Способы определения энтальпии 1. Калориметрия
12. Способы определения энтальпии 2. Закон Гесса − изменение энтальпии в химической реакции зависит только от вида
13. Способы определения энтальпии Следствия из закона Гесса 1-ое следствие 2-ое следствие Т=298К, р=101,3 кПа, n=1моль
14. Задача Многие микроорганизмы, включая дрожжи, получают необходимую энергию в результате сбраживания глюкозы в этанол: С6Н12О6 ?
15. Правило нахождения ΔН Энтальпия простых веществ и элементов в стандартных условиях принимается равным 0. Значения энтальпии
16. Калорийность питательных веществ… … называется энергия, выделяемая при полном окислении (сгорании) 1грамма питательных веществ. 1кал =
17. Задача Вычислите калорийность пищевого продукта массой 350г, содержащего 50% воды, 30% белка, 15% жиров, 5% углеводов.
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Термодинамика - раздел химии, изучающий свойства макроскопическх систем, находящихся в состоянии

термодинамического равновесия и процессы перехода между этими состояниями. ЗАДАЧИ: 1. Расчет теплового эффекта реакции. 2. Прогнозирование направления реакции. 3. Расчет максимального выхода продукта.

Слайд 3

Достоинства термодинамики:
Экономит средства и время.
Не требует сведений о стадиях процесса.
Недостатки термодинамики:
Отсутствуют

сведения о скорости хим. реакции.
Проводить реакцию можно только в равновесных условиях.

Слайд 4

Система – тело или группа тел, отделенных от окружающей среды реальной

или воображаемой поверхностью раздела
Классификация систем по однородности
гомогенные гетерогенные
(однородная система (разнородная система
в которой нет частей из двух или более частей,
различающихся по отличающихся по
свойствам и разделённых свойствам, между которыми
поверхностями раздела, есть поверхность раздела
например: вода, воздух) например: молоко, кровь)

Слайд 5

Классификация по характеру взаимодействия с окружающей средой
ΔE ≠ 0, Δm ≠

ΔE ≠ 0, Δm = 0

ΔE = 0, Δm ≠ 0

Слайд 6

Стационарное состояние системы
… это постоянство свойств во времени, которое поддерживается за

счёт непрерывного обмена веществом, энергией между системой и окружающей средой.

Гидродинамическая модель

Слайд 7

Термодинамические функции состояния
Н − энтальпия − тепловой эффект образования 1

моль вещества из простых веществ при р=const.
Е(U) − внутренняя энергия − полный запас энергии тела или системы без учёта её Ек и Еп.
S − энтропия.
G − изобарно-изотермический потенциал / свободная энергия Гиббса.

Слайд 8

Первый закон термодинамики – всеобщий закон природы, закон сохранения и превращения

энергии
Его формулировки:
Энергия не исчезает и не возникает из ничего, а только превращается из одного вида в другой строго эквивалентных соотношениях.
Полная энергия изолированной системы – величина постоянная.

Слайд 9

Первый закон термодинамики
Q = ΔU + A, где А – работа
A

= pΔV, тогда
Q = ΔU + pΔV =
(Uкон – Uнач) + (pVкон – pVнач) =
(Uкон + pVкон) + (Uнач– pVнач).

Слайд 10

Экзотермические процессы
ΔН = (Нкон – Ннач) < 0
ΔН < 0
Эндотермические процессы
ΔН

= (Нкон – Ннач) >0
ΔН > 0

Слайд 11

Способы определения энтальпии
1. Калориметрия

Слайд 12

Способы определения энтальпии
2. Закон Гесса − изменение энтальпии в химической реакции

зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов и не зависит от путей перехода из одного состояния в другое.

ΔΗ°1 = ΔΗ°2 + ΔΗ°3 + ΔΗ°4 + ΔΗ°5 = ΔΗ°6 + ΔΗ°7

Состояние I

Состояние II

Слайд 13

Способы определения энтальпии
Следствия из закона Гесса
1-ое следствие
2-ое следствие
Т=298К, р=101,3 кПа, n=1моль

Слайд 14

Задача
Многие микроорганизмы, включая дрожжи, получают необходимую энергию в результате сбраживания глюкозы

в этанол:
С6Н12О6 ? 2С2Н5ОН + 2СО2
ΔН°обр -1260,0 -277,63 -393,51
кДж/моль

Слайд 15

Правило нахождения ΔН
Энтальпия простых веществ и элементов в стандартных условиях принимается

равным 0.
Значения энтальпии прямой реакции численно равно энтальпии обратной реакций, но с противоположным знаком – закон Лавуазье – Лапласа.
? +53 кДж/моль
? - 53 кДж/моль

Слайд 16

Калорийность питательных веществ…
… называется энергия, выделяемая при полном окислении (сгорании) 1грамма

питательных веществ.
1кал = 4,16кДж
Жиры, углеводы и белки окисляются в организме:
С ? CO2, H ? H2O, белки ? мочевина

Слайд 17

Задача
Вычислите калорийность пищевого продукта массой 350г, содержащего 50% воды, 30% белка,

15% жиров, 5% углеводов.
Q=Qб+Qж+Qуг
Qбелка=17кДж/г
Qуглеводов=17кДж/г
Qжира=39кДж/г
Qбелка=350⋅0,3⋅17=1785кДж
Qжира=350⋅0,17⋅39=2047,5кДж
Qуглеводов=350⋅0,05⋅17=297,5кДж
Q=1785+2047,5+297,5=4130кДж

Энергетика химических реакций и физико-химических процессов

Содержание

Термодинамика - раздел химии, изучающий свойства макроскопическх систем, находящихся в состоянии

Достоинства термодинамики:Экономит средства и время.Не требует сведений о стадиях процесса.Недостатки термодинамики:Отсутствуют

Система – тело или группа тел, отделенных от окружающей среды реальной

Классификация по характеру взаимодействия с окружающей средойΔE ≠ 0, Δm ≠

Стационарное состояние системы… это постоянство свойств во времени, которое поддерживается за

Термодинамические функции состояния Н − энтальпия − тепловой эффект образования 1

Первый закон термодинамики – всеобщий закон природы, закон сохранения и превращения

Первый закон термодинамикиQ = ΔU + A, где А – работаA

Экзотермические процессыΔН = (Нкон – Ннач) < 0ΔН < 0Эндотермические процессыΔН

Способы определения энтальпии1. Калориметрия

Способы определения энтальпии2. Закон Гесса − изменение энтальпии в химической реакции

Способы определения энтальпииСледствия из закона Гесса1-ое следствие2-ое следствиеТ=298К, р=101,3 кПа, n=1моль

ЗадачаМногие микроорганизмы, включая дрожжи, получают необходимую энергию в результате сбраживания глюкозы

Правило нахождения ΔНЭнтальпия простых веществ и элементов в стандартных условиях принимается

Калорийность питательных веществ…… называется энергия, выделяемая при полном окислении (сгорании) 1грамма

ЗадачаВычислите калорийность пищевого продукта массой 350г, содержащего 50% воды, 30% белка,

Похожие презентации