прв колоквиум Flashcards
Во табела се дадени вредностите на површинскиот
напон на неколку супстанци на температура од 20°С. Која
од овие супстанци ќе има најниска температура на
вриење? (образложи го одговорот)
https://prnt.sc/8FK-L9Mhq_ea
- Најниска температура на вриење ќе има супстанцата која на температура од 20°С има најмал површински напон, а тоа е диетилетер.
- температурата на вриење и површинскиот напон зависат
правопропорционално, значи со зголемување на површинскиот напон се зголемува и Тв.
На дадениот фазен дијаграм, одреди на што овие точки одговараат.
https://prnt.sc/UMdOtRUlNSqd
- Линиите во овој график се нарекуваат фазни граници и ги претставуваат вредностите на притисокот и температурата на кои двете фази на супстанцата постојат во рамнотежа.
- Критична точка. Температурата и притисокот се наречени критична температура и/или притисок. Над оваа точка супстанцата е во гасовита состојба и неможе да стане течна
- Одговара на притисокот и температурата каде супстанцата е течна
- Тројна точка. Тука сите фази на супстанцата се наоѓаат во рамнотежа
- Одговара на премин од цврста во гасовита состојба (низок притисок и ниска температура)
- Одговара на премин од цврста во течна состојба (треба висок притисок и висока температура)
Дефинирај го поимот енталпија и напиши формула
Енталпија претставува функција на состојбата на системот односно како содржина на топлина. H = U + PV
На што се однесува Ван дер Валсовата равенка?
Дефинирај и напиши формула.
Ван дер Валсовата равенка се однесува на реалните гасови на ниски температури и високи притисоци. Реалните гасови отстапуваат од равенката на идеален гас па затоа со оваа равенка правиме промени на притисокот и волуменот
(P + a/V²) * (V-b) = RT кога n=1
(P + n²a/V²) * (V-nb) = nRT кога n е различно од 1
Етанолот има најголем моларен топлински капацитет во:
- секаде е ист
- олимписки базен
- чаша
- мал базен
Олимписки базен
Образложи под кои услови процесите што се
проследени со намалување на ентропијата, можат да се
одвиваат спонтано?
Доколку ΔH<0 и ΔS<0, процесот ќе се одвива спонтано само при температура на која |TΔS| < |ΔH|. Тоа значи дека ако имаме реакции под таа специфична температура, тогаш единствено само тогаш ќе бидат спонтани
Во табелата се дадени парните притисоци на неколку
алкохоли на температура од 20°С. Објасни на што се
должат ниските вредности на парните притисоци, како и
разликите помеѓу нив? Имајќи ги во предвид вредностите
на парниот притисок, образложи кој од алкохолите ќе има
највисока температура на вриење.
Ниските вредности на парните притисоци се должат поради интермолекулсите сили или водородните врски во нашиот случај. Разликите се должат поради различните Тв на алкохоливе. Највисока температура на вриење ќе го има алкохолот со најнизок парен притисок, односно бутанол
Образложи што претставува суперкритична течност и
наведи ги нејзините својства
Суперкритична течност е флуидот кој што поседува особини и од гас и од течност над критичната температура
- проточни својства како кај гасовите
- растворливоста слична на течностите
- вискозноста е поблиску до гасовите
- бидејќи површинскиот напон е 0, може да ја накваси било која површина
Дефинирај изотермен процес и определи кој од
следните искази се однесува за изотермен процес:
а) ΔU=0;
b) ΔW=0;
v) ΔQ=0
Изотермен процес е процес во кој системот се одржува на
константна температура. За да имаме размена на енергија со околината треба да биде отворен/затворен. Па затоа ΔU=0
Применувајќи го Gibbs-oвото правило за фази,
определи го бројот на независни термодинамички
големини кои се потребни за да се дефинира
термодинамичката состојба на раствор на сол во вода.
F = C – P +2
Р= 1 (еднофазен - хомоген систем)
С= 2 (двокомпонентен систем: сол и вода)
=> F= 2 – 1 + 2 = 3 (независни термодинамички големини)
Дефинирај го поимот алотропија и наведи примери
Појавата на еден елемент во повеќе облици е алотропија
- дијамант и графит
- ромбоиден и моноклиничен сулфур
Како ќе гласи првиот закон на термодинамиката при
адијабатски процес (објасни и напиши формула)?
во текот на овој процес ниту влегува топлина во системот, ниту пак топлина го напушта системот. Тоа значи системот е изолиран. Во текот на процесот имаме промена на температурата но ΔQ=0 па затоа
ΔU = ΔW
При адијабатска компресија, ΔU>0, а при адијабатска
експанзија ΔU<0.
Промена на топлината во равенката:
H⁺(aq) + OH⁻(aq) -> H2O (l); ΔH= - 13.7 kcal, претставува:
а) топлина на формирање на јони
б) топлина на растворање
в) топлина на неутрализација
г) топлина на дисоцијација на јони
в) топлина на неутрализација
Молекулски кристали (својства, видови на привлечни сили, примери)
Молекулски кристали се кристали составени од молекули, при што врските меѓу атомите во молекулите се ковалентни, а врските меѓу молекулите се резултат на постоење на Ван дер валсови сили.
Својста:
- ниска тврдина,
- ниски точки на топење и
- лесна испарливост
Во оваа група спаѓаат органски соединенија, инертни гасови, јодот итн.
Определи ја стандардната промена на енталпијата на
реакцијата на согорување на метан на 25°С.
CH4 (g) + 2 O2 (g) -> CO2 (g) + 2 H2O (l)
ΔHf°[CH4(g)] = - 17.889 kcal/mol
ΔHf°[CO2(g)] = - 94.052 kcal/mol
ΔHf°[H2O(l)] = - 68.317 kcal/mol
Решение:
ΔH25°C = [(CO2) + 2*(H2O) – (CH4)] = - 212.797 kcal
Образложете која од наведените реакции е
ендотермна, а која егзотермна
а) Вашите раце се ладат кога држите вода во цврста агрегатна состојба
б) Снег се топи во рака кога го држите
в) Сладоледот се топи на собна температура
A) ЕГЗОТЕРМНА (oвде системот се рацете, оддаваат топлина
и се ладат)
b) ЕНДОТЕРМНА (овде снегот е системот, прима топлина и се топи)
c) ЕНДОТЕРМНА (овде сладоледот е системот, прима топлина и се топи)
Поделба на течности според видот на честички.
Наведи во која група на течности спаѓа секој од
наведените примери:
1. Етиламониум нитрат;
2. Течен аргон;
3. Бутанол.
Според видот на честичките, течностите се делат на: молекулски, атомски и јонски.
- Јонска
- Атомска
- Молекулска
Поделба на својствата (особините на физичкохемискиот систем) и нивни основни карактеристики. За
секое од наведените својства, определи дали станува
збор за интензивно или екстензивно својство:
моларност, количество супстанца, топлински капацитет,
површински напон.
Тие се делат на
1. Интензивни својства ( не зависат од големината на системот)
2. Екстензивни својства (зависат од големината)
Моларност и површински напон - Интензивни
Количество и топлински капацитет - екстензивни
При кои реакции ентропијата се намалува (заокружи):
а) CO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)
б) H2O(l) -> H2O(g)
в) Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) -> PbI2(s) + 2KNO3(aq)
г) N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g)
Под в и г се намалува бидејќи
в) имаме премин од две течни состојби во течна и цврста состојба
г) имаме помалку но посложени молекули од страната на продуктите
а) не се важи бидејки преминува од цврста во цврста и гасовита, а гасовити имаат поголем неред
б) има премин од течно во гасовита, поголем неред
Дефинирај го Хесовиот закон за константна топлина:
Промената на енталпијата при const P и V е иста без разлика дали тече во една или повеќе фази. Од ова заклучуваме дека термохемиските реакции можат да се: собираат, одземаат и множат како обични алгебарски равенки.
Што претставуваат Лондоновите дисперзиони сили и
кои фактори имаат влијание на нивниот интензитет?
Тоа се привлечни сили меѓу моментален и индуциран дипол. Тие се најслабите интермолекулски сили. Овие сили зависат од:
- поларност на молекулите
- обликот на молекулите
- нивната молекулска маса.
Наведи ги условите под кои реален гас може да се
покори на Клаузиус-Клајпероновата равенка?
Реален гас може да се однесува како идеален гас само при ниски притисоци и високи температури
Ист волумен од одредена течност е ставен во три
идентични лабораториски садови поставени на
температура Т1, Т2 и Т3, соодветно. Ако Т1<T2<T3, во кој
од садовите течноста ќе има најнизок парен притисок?
(образложи го одговорот).
Најнизок парен притисок ќе има Т1бидејќи со зголемување на температурата, се зголемува движењето меѓу честичките и така полесно може течноста да помине од течна во пареа, зголемувајќи го парниот притисок
Која од наведените величини, секогаш има негативна
вредност?
- топлина на растворање
- топлина на формирање
- топлина на хемиска реакција
- топлина на согорување
Топлина на согорување
Дефинирај го поимот калориметрија и образложи која
е разликата помеѓу калориметрите што работат под
константен притисок и константен волумен.
- Калориметрија е постапка на мерење на ослободената или
апсорбираната топлина во тек на реакцијата, преку промена на температурата. Инструментите со кои се врши мерењето се викаат калориметри. Има два основни типови
калориметри:
- калориметри кои мерат под константен притисок – ја мерат промената на енталпијата
P=const -> q=ΔH - калориметри кои мерат под константен волумен
(калориметриска бомба) – ја мерат промената на внатрешната енергија
ΔV=0 -> PΔV=0 -> W=0 -> q=ΔU
Дефинирај го поимот критична температура и
образложи на што се должи разликата во вредностите на
критичната температура помеѓу водата (Тс=647 К) и
хелиумот (Тс=5.2 К)
Критична температура е температура над која гасот не може да се преведе во течност, односно гасот не може да кондензира
Високата вредност на критичната температура на водата се должи на силните диполарни сили меѓу молекулите и постоењето на водородна врска.
Ниската вредност на критичната температура кај
хелиумот е резултат на слабите Лондонови сили меѓу молекулите
Дефинирај специфичен топлински капацитет и
претстави ја со формула квантитативната зависност
помеѓу преносот на топлина и промената на
температурата.
Специфичен топлински капацитет претставува топлината (q)
неопходна за да се покачи температурата на 1 грам супстанца за 1°С. Се изразува како J/g°C или cal/g°C.
Квантитативната зависност помеѓу преносот на топлина и
промената на температурата е даден со следната формула: Q= m C ΔT,
Q означува пренос на топлина,
m е масата на супстанцата,
ΔТ e промена на температурата и
С е специфична топлина
При кои реакции ентропијата расте (заокружи)
а) N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g)
б) CO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)
в) Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) -> AgCl(s)
г) H2O(l) -> H2O(g)
ентропијата расте во б и г бидејќи тука имаме премин на фази, односно во б имаме од цврста во гасна, а во г имаме од течна во гасна
Процесот на клеточна респирација во човечкиот
организам е: егзотермен или ендотермен процес? Зошто?
Егзотермен процес е бидејќи имаме разложување на хранливите материи и самиот процес на разложување доведува до егзотермен процес (ослободување на енергија)
Образложи кои течности имаат низок напон на
пареи и каква е зависноста помеѓу напонот на пареи и
температурата на вриење на течностите.
Парните притисоци се должат на високите температури на вриење на течностите, а самите високи Тв се должат по интермолекулските сили, односно колку е повисока Тв толку е повисок парниот притисок.
Дефинирај стандардна енталпија на формирање
Стандардна енталпија на формирање е промена на моларната енталпија што се случува при формирање на еден мол соединение од неговите елементи во стандардна состојба. Се обележува со ΔHf°₂₅°꜀ односно ΔH⁰₂₉₈.
Определи ја стандардната промена на енталпијата
на реакцијата:
CH4 (g) + 3 Cl2 (g) -> CH3Cl(l) + 3 HCl (g)
ΔHf°[CH4(g)] = - 74.81 kJ/mol
ΔHf°[CH3Cl(l)] = - 134.47 kJ/mol
ΔHf°[HCl(g)] = - 92.3 kJ/mol
ΔH⁰₂₉₈ = [(CH3Cl) + 3*(HCl) - (CH4)] = -336.56 kJ/mol
Во ендотермна реакција важи релацијата:
а) Er>Ep
б) Er<Ep
в) Er=Ep
г) ништо од наведеното
б важи
Дефинирај адијабатски процес и определи кој од
следните искази се однесува за адијабатски процес: а)
ΔU = ΔQ; б) ΔU = ΔW; в) ΔU = ΔQ + ΔW.
Адијабатски процес е процес кој се одвива без топлинска размена меѓу системот и неговата околина, значи потребно е системот да биде изолиран.
Во текот на адијабатски процес имаме промена на температурата но ΔQ=0, затоа имаме ΔU = ΔW
Објасни што е систем и што околина на системот ?
Во термодинамиката, точно определен дел од природата се вика систем. Останаиот дел е околината
Дефинирај отворен, затворен и изолиран систем!
Отворен систем: овозможува размена на енергија и на супстанции со околината
-Затворен систем: овозможува размена само на енергијата со околина
-Изолиран систем: не овозможува размена ниту на енергија ниту на супстанциите со околината.
Што се дијатермички и адијабетски ѕидови ?
Ѕидовите кои овозможуваат пренесување на топлина преку границите на системот се викаат дијатермички, а оние кои не дозволуваат пренесување на топлина се викаат адијабетски.
Дефинирај хомогени и хетерогени системи !
Ако во границите на системот постојат делови со различни својства (притисок, волумен, густина, температура), системот се вика хетероген систем, додека системите каде својствата се еднакви или истите континуирано се изменуваат се викаат **хомогени системи. **
Што се интензивни својства и наброј неколку?
Интензивни својстства немаат адитивен карактер и не зависат од големината на системот. Интензивни својства се: притисок, температура, густина, концентрација, површински напон.
Што се екстензивни својства и наброј неколку?
Екстензивни својства имаат адитивен карактер и тие зависат од големината на системот Екстензивни својства се: **маса, волумен, должина, количество супстанца, топлински капацитет. **
Што се нарекува фазна промена и фазни рамнотежи?
Процесот на премин на супстанцијата од една фаза во друга се нарекува фазна промена,
термодинамичките рамнотежи кои постојат во хетерогените системи се викаат фазни рамнотежи.
Кои системи се во рамнотежа?
Системи чии што својства не се променуваат во текот на времето велиме дека се во рамнотежа.
Како се изразуваат својствата на материјата ?
Својствата на материјата се изразуваат преку 3 фундаментални димензии : должина, маса и време.
