base 2.2 Flashcards
- Термодинамика –
наука, которая изучает общие законы взаимного превращения энергии
из одной формы в другую.
- Химическая термодинамика решает два основных вопроса:
количественное определение
тепловых эффектов различных процессов;
выяснение принципиальной возможности
самопроизвольного течения химических реакций и условия, при которых химические реакции
могут находиться в состоянии равновесия.
- Объектом исследования термодинамики является
термодинамическая система.
- Термодинамическая система – это такая система, в которой
между телами, ее
составляющими, возможен обмен энергией и веществом, которая полностью описывается
термодинамическими параметрами.
- Параметры состояния:
3 основных параметра состояния:
масса, концентрация, состав, температура, давление, объем
три основных параметра состояния: давление, температура, объем.
- Все процессы, протекающие в живых организмах, являются
изобарно-изотермическими
(P = const; T= const).
- Параметры состояния, не поддающиеся непосредственному измерению и зависящие от
основных параметров состояния, называются
функциями основных параметров состояния.
*внутренняя энергия (U) – это полная энергия системы, включающая энергию движения
атомов и молекул, электронов и ядер в атомах, внутриядерную энергию, энергию
межмолекулярного взаимодействия и другие виды энергий, за исключением кинетической и
потенциальной энергии системы как целого: U=Eпол-Eкин-Eпот
*энтальпия (H) – характеризует энергетическое состояние системы при изобарно-
изотермических условиях;
*энтропия (S) – мера вероятности состояния термодинамической системы;
*свободная энергия Гиббса или изобарно-изотермический потенциал (G).
- Термохимические расчёты основаны на следствии из закона Гесса:
изменение энтальпии
химической реакции равно сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом сумм
энтальпий образования исходных веществ с учётом стехиометрических коэффициентов.
ΔHх.р.= ΣΔH прод. - ΣΔH исх.
- Энтальпией образования(ΔH) сложного соединения называется
изменение энтальпии
в процессе получения одного моля этого соединения из простых веществ,
находящихся в устойчивом агрегатном состоянии при данных условиях.
- Обычно ΔHобр. различных соединений определяют
в стандартных условиях:
a. t = 25 oC (298 K);
b. P = 1атм (760 мм рт.ст.; 101325 Па);
c. C = 1 моль/л.
- Если тепловой эффект имеет отрицательное значение (∆Нх.р< 0), такой процесс протекает
с….
если тепловой эффект имеет
положительное значение(∆Нх.р >0), то такой процесс протекает с…
- с выделением энергии и называется экзотермическим,
- поглощением энергии и называется эндотермическим.
- Самопроизвольным называется такой процесс, который протекает
без сообщения ему
дополнительной энергии.
Например, процессы коррозии
металлов, окисления жиров, старения резины и многих полимерных материалов, получение растворов
- Энтропия характеризует
беспорядок в системе:
чем выше беспорядок, тем выше
энтропия.
В изолированных от внешней среды системах процессы протекают самопроизвольно
в направлении увеличения энтропии (∆ S>0).
- Энтропия реакции рассчитывается по следствию из закона Гесса и имеет единицу
измерения Дж/моль·K.
∆Sx.p. = Σ∆Sпрод. - Σ∆Sисх.
- Таким образом, существуют два основных фактора самопроизвольного протекания
процессов:
*уменьшение внутренней энергии или энтальпии системы (∆U<0; ∆H<0 );
*увеличение беспорядка или энтропии системы (∆S>0 ).
- Величина и знак ∆G характеризует принципиальную возможность протекания
процесса:
- Если ∆G<0, процесс протекает самопроизвольно при данных условиях;
- Если ∆G>0, процесс при данных условиях протекать не может;
- Электрический ток –
это направленное движение заряженных частиц
- Что представляет собой теория электролитической диссоциации? -
Теория электролитической диссоциации объясняет, как ионные соединения распадаются на ионы в
растворе.
- Какие вещества могут диссоциировать согласно этой теории? -
Ионные соединения,
такие как соли и многие кислоты и основания, могут диссоциировать на ионы в растворе.
- Что представляют собой ионы в контексте электролитической диссоциации? -
Ионы
– это заряженные частицы, составляющие ионные соединения. Они могут быть положительно
заряженными (катионами) или отрицательно заряженными (анионами).
- Как обозначаются ионы в химических уравнениях? -
*Какие процессы сопровождаются диссоциацией в растворе? -
- Ионы обозначаются с помощью
знаков «+» и «-» перед их символами. Например, Na+ представляет натриевый катион, а Cl- - хлоридный анион.
Какие процессы сопровождаются диссоциацией в растворе? - Диссоциация в
растворе сопровождается разделением ионных соединений на отдельные ионы, что приводит к
образованию электролитического раствора.
- Какие факторы могут влиять на степень диссоциации в растворе?
- Температура и
концентрация реагентов могут влиять на степень диссоциации в растворе.
- Какой процесс происходит при диссоциации кислот и оснований?
- При диссоциации,
кислОты выделяют водородные ионы (H+) и соответствующие анионы. Основания диссоциируют
на гидроксидные ионы (OH-) и соответствующие катионы.
- Какие красители используются для определения диссоциации кислот и оснований?
- Индикаторы pH.
- Что такое сильные электролиты, и каковы примеры?
Сильные электролиты
полностью диссоциируют в растворе. Степень диссоциации больше 30%. Примеры включают
сильные кислоты (HCl), сильные основания (NaOH) и многие соли.
- Что такое слабые электролиты, и каковы примеры?
Слабые электролиты
диссоциируют частично в растворе. Степень диссоциации меньше 3%. Примерами являются
слабые кислоты, такие как уксусная кислота (CH3COOH), и слабые основания.
- Как можно выразить степень диссоциации электролита?
Степень диссоциации (α)
выражается как отношение количества диссоциировавших молекул к начальному количеству
молекул электролита.
- Как изменение температуры влияет на степень диссоциации электролитов?
Обычно, при повышении температуры степень диссоциации электролитов увеличивается.
- Что такое реакции обмена в химии?
- Реакции обмена – это химические реакции, при которых атомы и группы атомов одного
вещества обмениваются с атомами или группами атомов другого вещества.
- В чем заключается основное отличие между обратимыми и необратимыми
реакциями?
- Обратимые реакции могут идти в обоих направлениях (от продуктов к реагентам и обратно),
в то время как необратимые реакции идут только в одном направлении.
- Какие факторы могут сделать реакцию необратимой?
- Образование осадка или воды, выделение газа.
- Что такое химическое равновесие в контексте обратимых реакций?
- Химическое равновесие – это состояние, при котором скорости прямой и обратной реакций
равны, и концентрации продуктов и реагентов остаются стабильными.
- Что такое гидролиз солей?
- Гидролиз солей – это химическая реакция, при которой соль взаимодействует с водой,
разделяется на ионы и образует кислоту и/или основание.
- Какие факторы влияют на то, как будет проходить гидролиз соли?
- Направление гидролиза зависит от химической природы соли и pH раствора.
- Какие металлические катионы могут вызвать образование щелочного раствора при
гидролизе?
- Катионы щелочных металлов, такие как натрий (Na+), калий (K+), и гидроксидные ионы
(OH-), могут вызвать образование щелочного раствора при гидролизе.
- Какие катионы могут вызвать образование кислого раствора при гидролизе?
- Катионы металлов средних металлов, такие как алюминий (Al3+) и железо (Fe3+), могут
вызвать образование кислого раствора при гидролизе.
- Каково значение pH водного раствора, если гидролиз вызывает образование
щелочного раствора?
- pH раствора повышается и становится выше 7, если гидролиз вызывает образование
щелочного раствора.
- Каково значение pH водного раствора, если гидролиз вызывает образование кислого
раствора?
- pH раствора снижается и становится ниже 7, если гидролиз вызывает образование кислого
раствора.
- В чем заключается роль солей в биохимии и жизнедеятельности организмов?
- Соли, включая ионы Na+, K+, Mg2+ и Ca2+, сигнальные передачи и поддержание осмотического равновесия.
- Как можно предотвратить или уменьшить воздействие гидролиза при приготовлении
растворов?
- Выбор правильных солей или регулирование pH может помочь предотвратить или
уменьшить воздействие гидролиза при приготовлении растворов.
При кислой среде рН<7
При щелочной среде рН>7
При нейтральной среде рН=7
