Основы химической термодинамики

Август 19, 2022

Главная
Химия
Основы химической термодинамики

Содержание

2. Химическая термодинамика Вопросами изменения энергии занимается термодинамика. Коротко её определяют как науку о теплоте, работе и
3. Основные понятия и определения Термодинамическая система − совокупность тел, выделенную из окружающего пространства и являющуюся объектом
4. ТД функции состояния – это такие функции, которые зависят от начальных и конечных параметров и не
5. Термодинамический процесс – изменение состояния системы, сопровождающееся изменением хотя бы одного из параметров системы во времени.
8. Тепловые эффекты химических реакций Тепловой эффект реакции − количество теплоты, которое выделяется или поглощается системой в
12. Особенности термохимических уравнений реакций https://www.nasaspaceflight.com/2016/09/blue-origin-new-glenn-orbital-lv/
13. Особенности термохимических уравнений реакций https://www.roscosmos.ru/473/ https://alex-anpilogov.livejournal.com/43212.html
14. Закон Гесса Тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояния системы, но не
18. Расчёт количества тепла в реальных условиях. Топливо – вещество принимающее участие в химической реакции с целью
19. Энтальпии физико-химических процессов Фазовые переходы первого рода Сграфит → Салмаз, ΔНo298 = 1,8 кДж/моль; SO3 ж
20. Второй закон термодинамики Первая формулировка (Клаузиус, 1850г.) – тепло не может самопроизвольно переходить от менее нагретого
23. Практически важны следующие закономерности: Т.к. системы стремятся перейти из наиболее упорядоченного состояния системы в менее упорядоченное,
24. Практически важны следующие закономерности: Связь энтропии с агрегатным состоянием, аналогично энтальпии, можно показать на следующем примере:
25. Практически важны следующие закономерности: Энтропия часто возрастает при растворении твердого или жидкого вещества и уменьшается при
32. Для определения направления самопроизвольного процесса используются следующие правила: Когда значение изменения энергии Гиббса сильно отрицательно (меньше
33. Второй закон термодинамики для закрытых систем При постоянстве температуры и давления (р,Т=const) химические реакции могут самопроизвольно
37. Скачать презентацию

Слайд 2

Химическая термодинамика
Вопросами изменения энергии занимается термодинамика. Коротко её определяют как науку

о теплоте, работе и температуре.
Химическая термодинамика изучает следующие вопросы:
1. Переходы энергии из одной формы в другую.
2. Энергетические эффекты, сопровождающие различные физические и химические процессы, зависимость их от условий протекания.
3. Возможность, направление и пределы самопроизвольного протекания процессов в заданных условиях.

Слайд 3

Основные понятия и определения
Термодинамическая система − совокупность тел, выделенную из окружающего

пространства и являющуюся объектом исследования.
Виды ТД систем:
1) Изолированная
2) Закрытая
3) Открытая

Слайд 4

ТД функции состояния – это такие функции, которые зависят от начальных

и конечных параметров и не зависят от пути процессов.
Эти свойства делят на:
экстенсивные (пропорциональные количеству вещества – масса, объём, заряд ядра, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и др.)
интенсивные (не зависящие от количества вещества – Т, Р, электрический потенциал и т.д.)

Слайд 5

Термодинамический процесс – изменение состояния системы, сопровождающееся изменением хотя бы одного

из параметров системы во времени.
Виды процессов:
1) Самопроизвольный
2) Несамопроизвольный
3) Цикл
1. Изохорный, V=const
2. Изобарный, P=const
3. Изотермический, T=const

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Тепловые эффекты химических реакций
Тепловой эффект реакции − количество теплоты, которое выделяется

или поглощается системой в результате протекания химической реакции. Это может быть ΔН (Р,Т = const) или ΔU (V,T = const).

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Особенности термохимических уравнений реакций
https://www.nasaspaceflight.com/2016/09/blue-origin-new-glenn-orbital-lv/

Слайд 13

Особенности термохимических уравнений реакций
https://www.roscosmos.ru/473/
https://alex-anpilogov.livejournal.com/43212.html

Слайд 14

Закон Гесса
Тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного

состояния системы, но не зависит от скорости и пути процесса, то есть от числа промежуточных стадий.

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Расчёт количества тепла в реальных условиях.
Топливо – вещество принимающее участие в

химической реакции с целью производства теплой или другой формы энергии.
Теплотворная способность топлива – тепловой эффект, который соответствует сгоранию единицы массы (1 кг) для твердых и жидких видов топлива или единицы объема (1 м3) для газообразного топлива.

Слайд 19

Энтальпии физико-химических процессов
Фазовые переходы первого рода
Сграфит → Салмаз, ΔНo298 =

1,8 кДж/моль;
SO3 ж → SO3 кр, ΔНo298 = 23 кДж/моль;
Н2О г → Н2О тв, ΔНo298 = 44,0 кДж/моль;
Ag г→ Ag кр , ΔНo298 = 251 кДж/моль.
Реакции с формированием ионов
Li → Li+ + е, ΔНo298 = 682 кДж/моль = Ii (энергия ионизации)
Cl + ē → Сl−, ΔНo298 = _ 229,4 кДж/моль = -Еср (сродство к электрону)
КF = К+ + F−, ΔНo298 = 812 кДж/моль = U (энергия кристалических решоток)
Реакции в растворах
AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3
Аg+р-р + Br –р-р = AgBrтв; ΔH0298 = _ 85 кДж.
Реакция нейтрализации:
Н+р-р + ОН−р-р = Н2Ож; ΔH0298 = _ 56 кДж.

Слайд 20

Второй закон термодинамики
Первая формулировка (Клаузиус, 1850г.) – тепло не может самопроизвольно

переходить от менее нагретого тела к более нагретому.
Самопроизвольный процесс – физический или химический процесс,
протекающий без участия сторонних сил.

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Практически важны следующие закономерности:
Т.к. системы стремятся перейти из наиболее упорядоченного состояния

системы в менее упорядоченное, то наибольшую энтропию имеют газы, значительно меньшую  жидкие и твердые вещества. Поэтому если при реакции увеличивается количество газообразных веществ, то увеличивается и энтропия системы.
CaCO3 тв = CaO тв + CO2 г, ΔS>0

Слайд 24

Практически важны следующие закономерности:
Связь энтропии с агрегатным состоянием, аналогично энтальпии, можно

показать на следующем примере:
Энтропия простых твердых веществ слабо зависит от порядкового номера элемента, поэтому энтропии простых веществ не равны 0.
Увеличение числа атомов в молекуле и усложнение молекулы приводит к увеличению энтропии.

Слайд 25

Практически важны следующие закономерности:
Энтропия часто возрастает при растворении твердого или жидкого

вещества и уменьшается при растворении газа в жидкости:
Основной (второй) закон термодинамики:
в изолированной системе самопроизвольно идут только те процессы, которые сопровождаются возрастанием энтропии (ΔS > 0).

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Для определения направления самопроизвольного процесса используются следующие правила:
Когда значение изменения энергии

Гиббса сильно отрицательно (меньше -10кДж), самопроизвольная реакция идёт в прямом направлении, реагенты переходят в продукты до наступления равновесия.
Когда значение изменения энергии Гиббса сильно положительно (больше 10кДж), самопроизвольная реакция идёт в обратном направлении, продукты преобразуются в реагенты до наступления равновесия.
Когда изменение энергии Гиббса небольшое положительное/отрицательное значение (не превышает ±10кДж), реакция даёт равновесную смесь с определёнными количествами реагентов и продуктов.

Слайд 33

Второй закон термодинамики для закрытых систем
При постоянстве температуры и давления (р,Т=const)

химические реакции могут самопроизвольно протекать только в таком направлении, при котором энергия Гиббса системы уменьшается (ΔG<0).

Слайд 34

Слайд 35

Основы химической термодинамики

Содержание

Химическая термодинамикаВопросами изменения энергии занимается термодинамика. Коротко её определяют как науку

Основные понятия и определенияТермодинамическая система − совокупность тел, выделенную из окружающего

ТД функции состояния – это такие функции, которые зависят от начальных

Термодинамический процесс – изменение состояния системы, сопровождающееся изменением хотя бы одного

Тепловые эффекты химических реакцийТепловой эффект реакции − количество теплоты, которое выделяется

Особенности термохимических уравнений реакцийhttps://www.nasaspaceflight.com/2016/09/blue-origin-new-glenn-orbital-lv/

Особенности термохимических уравнений реакцийhttps://www.roscosmos.ru/473/https://alex-anpilogov.livejournal.com/43212.html

Закон ГессаТепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного

Расчёт количества тепла в реальных условиях.Топливо – вещество принимающее участие в

Энтальпии физико-химических процессовФазовые переходы первого рода Сграфит → Салмаз, ΔНo298 =

Второй закон термодинамикиПервая формулировка (Клаузиус, 1850г.) – тепло не может самопроизвольно

Практически важны следующие закономерности:Т.к. системы стремятся перейти из наиболее упорядоченного состояния

Практически важны следующие закономерности:Связь энтропии с агрегатным состоянием, аналогично энтальпии, можно

Практически важны следующие закономерности:Энтропия часто возрастает при растворении твердого или жидкого

Для определения направления самопроизвольного процесса используются следующие правила:Когда значение изменения энергии

Второй закон термодинамики для закрытых системПри постоянстве температуры и давления (р,Т=const)

Похожие презентации