Термохимия. Второй закон термодинамики. Химическое равновесие. Лекция 2

Содержание

Слайд 2

Раздел ТД, изучающий изменение энергии при протекании химических процессов, называется химической термодинамикой или термохимией. Термохимия

Раздел ТД, изучающий изменение
энергии при протекании химических
процессов, называется химической

термодинамикой или термохимией.

Термохимия

Слайд 3

Особенности термохимических уравнений: 1. Уравнения записываются с учетом ТД функций состояния

Особенности термохимических уравнений:

1. Уравнения записываются с учетом ТД функций состояния

системы (ΔH, Δ S).
2. Учитывается 1 моль вещества, поэтому возможны дробные коэффициенты.
3. Указываются агрегатные состояния веществ.
4. С ТХ уравнениями могут производиться обычные алгебраические действия.
Пример: ½ N2(г)+ ½ O2(г)= NO(г),ΔH>0.
Слайд 4

Частным выражением 1-го начала термодинамики применительно к химическим процессам является закон

Частным выражением 1-го начала термодинамики применительно к химическим процессам является

закон Гесса (1840 г):

Приращение энтальпии (тепловой эффект) химического процесса в изобарно-изотермических условиях зависит только от природы и состояния реагентов и продуктов реакции и не зависит от пути протекания реакции.

Закон Гесса

Слайд 5

Первое следствие закона Гесса ΔН0проц. = ∑nΔН0обр(прод) - ∑nΔН0обр(реагент), ΔН0проц.[кДж ·моль-1].

Первое следствие закона Гесса

ΔН0проц. = ∑nΔН0обр(прод) - ∑nΔН0обр(реагент),
ΔН0проц.[кДж ·моль-1].

Тепловой эффект

процесса равен алгебраической сумме энтальпий образования продуктов за вычетом алгебраической суммы энтальпий образования реагентов с учетом их стехиометрических коэффициентов.
Слайд 6

Закон Гесса Энтальпия сгорания, измеренная при стандартных условиях, называется стандартной, обозначается

Закон Гесса

Энтальпия сгорания, измеренная при стандартных условиях, называется стандартной,
обозначается

ΔН0сгор.(Х) [кДж · моль-1].

Энтальпии сгорания высших оксидов равны 0.

Слайд 7

ΔН0проц. = ∑nΔН0сгор(реаг.) -∑nΔН0сгор(прод.), [кДж · моль-1] Второе следствие закона Гесса:

ΔН0проц. = ∑nΔН0сгор(реаг.) -∑nΔН0сгор(прод.), [кДж · моль-1]

Второе следствие закона Гесса:
Тепловой эффект

химического процесса равен алгебраической сумме энтальпий сгорания реагентов за вычетом алгебраической суммы энтальпий сгорания продуктов с учетом их стехиометрических коэффициентов.
Слайд 8

Закон Гесса Задача 2. Рассчитать тепловой эффект реакции спиртового брожения глюкозы,

Закон Гесса

Задача 2. Рассчитать тепловой эффект
реакции спиртового брожения

глюкозы, исходя из стандартных энтальпий сгорания:
С6Н12О6 (к) = 2С2Н5ОН(ж) + 2СО2 (г).
ΔН0сгор(С6Н12О6 (к)) = - 2815,78 кДж · моль-1
ΔН0сгор(С2Н5ОН(ж)) = - 1366,9 кДж · моль-1
Решение: по второму следствию закона Гесса:
ΔН0х.р. = ΔН0сгор(С6Н12О6 (к)) - 2ΔН0сгор(С2Н5ОН(ж)) = - 82 кДж · моль-1.
Реакция экзотермическая.
Слайд 9

Пищевая калорийность 1000 кал = 1 ккал Так... Пончик с калорийностью

Пищевая калорийность

1000 кал = 1 ккал

Так... Пончик с калорийностью в 500

ккал на самом деле
содержит 500.000 кал.

(Съешь два, чтобы был миллион!)

Слайд 10

Закон Гесса Коэффициенты калорийности основных компонентов пищи равны: К (белков и

Закон Гесса

Коэффициенты калорийности основных компонентов пищи равны:
К (белков

и углеводов) = 16,5 – 17,2 кДж · г-1,
К (жиров) = 37,7 – 39,8 кДж · г-1.
Первое значение (16,5 и 37,7) – нижняя граница. Второе значение (17,2 - 39,8) – верхняя граница.
Слайд 11

Закон Гесса Задача . Рассчитайте калорийность 300 граммов порции рыбы, если

Закон Гесса

Задача . Рассчитайте калорийность 300 граммов порции рыбы, если

известно, что в 100 г этого продукта содержится 12 г белка, 8 г жиров и 0,3 г углеводов. Коэффициенты калорийности возьмите по нижней границе.
Решение:
К = 3·[16,5 m(б) + 16,5 m(у) + 37,7 m(ж)] [кДж]
К = 1514 кДж (336 кКал)