Химическая термодинамика и кинетика

Август 19, 2022

Главная
Химия
Химическая термодинамика и кинетика

Содержание

2. Основные понятия и определения. Внутренняя энергия и энтальпия вещества. Первый закон термодинамики. Тепловые эффекты химических реакций.
3. Термодинамика - наука о превращении различных форм энергии. Та область термодинамики, которая занимается изучением энергетических изменений
4. Различают три вида системы: открытые закрытые изолированные Открытая - такая система, которая обменивается с окружающей средой
9. Первый закон термодинамики В изолированной системе сумма всех видов энергии есть величина постоянная. Если к системе
13. ! Знак теплового эффекта определяется тем, с какой стороны рассматриваем процесс: со стороны окружающей среды, или
19. Следствия из закона Гесса
20. Направление самопроизвольно протекающих процессов. Движущие силы химического процесса. Понятие об энтропии.
22. Стремление системы к максимальному беспорядку.
23. Второй закон термодинамики. Самопроизвольный процесс, происходящий без изменения энергетического запаса системы совершается только в направлении, при
25. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ С повышением температуры энтропия возрастает, так как усиливается неупорядоченность, хаос в системе; Энтропия
26. Процессы — нагревания, кипения, диссоциации, вызывающие увеличение беспорядка сопровождаются увеличением энтропии. Кристаллизация, полимеризация связана с уменьшением
29. ФУНКЦИЯ ГИББСА
33. Скачать презентацию

Слайд 2

Основные понятия и определения.
Внутренняя энергия и энтальпия вещества.
Первый закон термодинамики.
Тепловые эффекты

химических реакций.
Экзо– и эндотермические реакции.
Термохимические уравнения.
Закон Гесса.
Движущие силы химического процесса.
Понятие об энтропии.
Направление самопроизвольного протекания химических реакций.
Второй закон термодинамики. Энергия Гиббса.

Слайд 3

Термодинамика - наука о превращении различных форм энергии.
Та область термодинамики,

которая занимается изучением энергетических изменений в химических реакциях, называется химической термодинамикой.
Система - это часть пространства, заполненное веществом и отделенное от окружающей среды поверхностью раздела. Такой поверхностью может быть стенки сосуда.

Слайд 4

Различают три вида системы:
открытые
закрытые
изолированные
Открытая - такая система, которая обменивается с окружающей

средой веществом и энергией.
Закрытая - система, которая обменивается со средой только энергией.
Изолированная - не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией.

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Первый закон термодинамики
В изолированной системе сумма всех видов энергии есть величина

постоянная. Если к системе подведено некоторое количество теплоты Q, то оно может быть израсходовано на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой внешней работы А.
Под внутренней энергией системы U подразумевают ее общий запас, обусловленный всеми видами движений и взаимодействий состояний её молекул и атомов. В эту энергию включается поступательное, колебательное и вращательное движение молекул, атомов, ионов, энергии силового взаимодействия и все другие виды энергии, кроме кинетической (перемещение всей системы в целом) и потенциальной (взаимодействие с внешними силовыми полями).
В любом процессе приращение внутренней энергии равно:

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

! Знак теплового эффекта определяется тем, с какой стороны рассматриваем процесс:

со стороны окружающей среды, или изнутри химической системы. Если со стороны окружающей среды, то знак «+» соответствует экзотермическому процессу, когда среда получает тепло от химической системы. В дальнейшем мы будем пользоваться термодинамической системой знаков, то есть рассматривать процесс с точки зрения системы. Экзотермической реакции будет соответствовать знак «–», поскольку система теряет энергию в виде тепла.
С помощью изменения характеризуется не только реакции, но и отдельные соединения. Для этого применяется понятие о стандартной энтальпии образования - это количество теплоты, которое выделяется или поглощается при образовании 1 моля cложного соединения из простых веществ ( элементов), причем и само соединение и элементы находятся в том агрегатном состоянии, в котором они устойчивы, в так называемых стандартных условиях.

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Следствия из закона Гесса

Слайд 20

Направление самопроизвольно протекающих процессов. Движущие силы химического процесса. Понятие об энтропии.

Слайд 21

Слайд 22

Стремление системы к максимальному беспорядку.

Слайд 23

Второй закон термодинамики.
Самопроизвольный процесс, происходящий без изменения энергетического запаса системы совершается

только в направлении, при котором энтропия возрастает (S>О);
Энтропия - это логарифмическое выражение вероятности существования системы.
R - универсальная газовая постоянная = 8,314 Дж/моль К;
Nа - постоянная Авогадро
( 6,02*1023);
Следовательно, чем большим числом макрочастиц представлена рассматриваемая макросистема, тем больше вариантов распределение этих частиц, при которых может быть достигнуто макросостояние, тем выше значение энтропии.

Слайд 24

Слайд 25

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ
С повышением температуры энтропия возрастает, так как усиливается неупорядоченность,

хаос в системе;
Энтропия скачкообразно увеличивается при переходе вещества (кристаллического) в жидкое, т.е. в процессе плавления:
Зависимость энтропии от температуры t можно выразить графиком:

Слайд 26

Процессы — нагревания, кипения, диссоциации, вызывающие увеличение
беспорядка сопровождаются увеличением энтропии.
Кристаллизация, полимеризация

связана с уменьшением объема, сопровождаются уменьшением энтропии.
Чем тверже вещество, тем меньше его энтропия, чем мягче, тем энтропия больше.
По группам сверху вниз наблюдается увеличение энтропии. В отличие от всех других термодинамических функций энтропия имеет абсолютное значение.
Абсолютная энтропия идеального кристалла при ОК равна нулю.
В идеальном кристалле при О К все частицы находятся в одном энергетическом состоянии, т.к. кристалл упорядочен, тепловое движение отсутствует, то для идеального кристалла возможно только 1 состояние полной упорядоченности, т.е.
W=1

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

ФУНКЦИЯ ГИББСА

Слайд 30

Слайд 31

Химическая термодинамика и кинетика

Содержание

Основные понятия и определения.Внутренняя энергия и энтальпия вещества.Первый закон термодинамики.Тепловые эффекты

Термодинамика - наука о превращении различных форм энергии. Та область термодинамики,

Различают три вида системы:открытыезакрытыеизолированныеОткрытая - такая система, которая обменивается с окружающей

Первый закон термодинамикиВ изолированной системе сумма всех видов энергии есть величина