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;
