Энергетика химических реакций.(Лекция 8,9)

Содержание

Слайд 2

Основные понятия и определения Хим. термодинамика – Термодинамическая система (ТДC) –

Основные понятия и определения

Хим. термодинамика –
Термодинамическая система (ТДC) –
Открытая ТДС


Закрытая ТДС –
Изолированная ТДС –
Слайд 3

Основные понятия и определения Химический компонент – Различают: одно-, двух-, многокомпонентные

Основные понятия и определения

Химический компонент –
Различают: одно-, двух-, многокомпонентные системы.
Фаза –
Гомогенная система

– система, состоящая из одной фазы.
Гетерогенная система – система, состоящая из нескольких фаз.
Слайд 4

Основные понятия и определения Параметры состояния – Изотермические процессы: Т =

Основные понятия и определения

Параметры состояния –
Изотермические процессы: Т = const
Изобарные: Р

= const
Изохорные: V = const
ТД функции – это харак-тики состояния ТДС, которые зависят от простых параметров:
U – внутренняя энергия
Н – энтальпия
S – энтропия
G – энергия Гиббса
Слайд 5

Внутренняя энергия Внутренняя Е - это Абсолютное значение внутренней Е измерить

Внутренняя энергия

Внутренняя Е - это
Абсолютное значение внутренней Е измерить невозможно.
ΔU

– изменение внутренней Е
Слайд 6

Первый закон термодинамики Теплота (Q), полученная ТДС, расходуется на изменение её

Первый закон термодинамики

Теплота (Q), полученная ТДС, расходуется на изменение её внутренней

Е (ΔU) и совершение работы (А).
Q = ΔU + А
А – суммарная работа, совершаемая системой.
Слайд 7

Энтальпия ΔH = ΔU + p·ΔV Изменение энтальпии равно изменению внутренней

Энтальпия
ΔH = ΔU + p·ΔV
Изменение энтальпии равно изменению внутренней

Е ТДС и совершению работы расширения.
Qp = |ΔH|
Тепловой эффект при постоянном давлении равен изменению энтальпии.
Слайд 8

Стандартная энтальпия Стандартная энтальпия (ΔHо) – изменение энтальпии реакции в стандартных

Стандартная энтальпия

Стандартная энтальпия (ΔHо) – изменение энтальпии реакции в стандартных

условиях.
Стандартные условия
Давление 1,013·105 Па
Температура 298 К (как правило)
Слайд 9

Стандартная энтальпия образования вещества ΔfHо – [ΔfHо] = кДж/моль ΔfHо простых

Стандартная энтальпия образования вещества

ΔfHо –
[ΔfHо] = кДж/моль
ΔfHо простых в-в

в термодинамически устойчивом состоянии равны 0.
Слайд 10

Термохимические уравнения Хим. уравнение реакции: 2Н2 + О2 = 2Н2О Термохимическое

Термохимические уравнения

Хим. уравнение реакции:
2Н2 + О2 = 2Н2О
Термохимическое урав-ие р-ции:
Н2(г) +

1/2О2(г) = Н2О(г); ΔfНо (Н2О) = - 241,8 кДж/моль
Слайд 11

Закон Гесса Энтальпия химической реакции 1840 г. Г.И. Гесс Тепловой эффект

Закон Гесса Энтальпия химической реакции

1840 г. Г.И. Гесс
Тепловой эффект хим. р-ции

(энтальпия р-ции) не зависит от пути её протекания, а определяется только начальным и конечным состоянием исходных в-в и продуктов р-ции.
Слайд 12

Второй закон термодинамики В изолированной системе любой самопроизвольный процесс протекает в

Второй закон термодинамики

В изолированной системе любой самопроизвольный процесс протекает в направлении,

при котором система переходит из менее вероятного состояния в более вероятное.
Слайд 13

Третий закон термодинамики Энтропия правильного кристалла стремится к 0 по мере приближения температуры к абсолютному 0.

Третий закон термодинамики

Энтропия правильного кристалла стремится к 0 по мере приближения

температуры к абсолютному 0.
Слайд 14

Энтропия В изолированной системе S является критерием самопроизвольности протекания процесса. Процессы

Энтропия

В изолированной системе S является критерием самопроизвольности протекания процесса.
Процессы протекают самопр-но

в направлении ув-ия энтропии.
ΔS > 0 процесс протекает самопр-но
ΔS < 0 процесс не протекает самопр-но
ΔS=0 система находится в состоянии равновесия
Энтропия явл-ся функцией состояния.
Изменение S при протекании хим. р-ции рассчит-ся также как ΔrHо, по закону Гесса:
ΔrSо = ΣSопродуктов - ΣSо исх. в-в
Слайд 15

Направление протекания химических процессов. ΔG = ΔH - ТΔS ΔG –

Направление протекания химических процессов.

ΔG = ΔH - ТΔS
ΔG – энергия

Гиббса - функция состояния ТДС, характеризующая возможность самопр-ного протекания хим. проц.