module 4: thermodynamica Flashcards
- enthalpie - entropie - elektrochemie
wat is energie
mogelijkheid om arbeid uit te oefenen en warmte te produceren
wat is arbeid
geordende manier om energieomzettingen te laten verlopen
wat is warmte
ongeordende energieverandering -> verloren energie: levert geen arbeid
niet nuttig: men wil dit vermijden
1ste hoofdwet van thermodynamica
wet v behoud van energie: energie kan niet verdwijnen of bijgemaakt worden: enkel van de ene vorm naar de andere worden omgezet
wat is een toestandsfunctie
functie waarbij de toestand vh systeem enkel afhankelijk is van hoe ze nu is, niet hoe ze er is geraakt
gesloten systeem
geen massa uitwisseling met de omgeving
geïsoleerd systeem
geen massa of energie uitwisseling met de omgeving
adiabatisch systeem
geen warmte uitwisseling met de omgeving (als er warmte ontstaat gaat de kinetische energie omhoog)
isotherm proces
temperatuur is cst
isochoor proces
volume is cst
isobaar proces
druk is cst
exotherm proces
systeem geeft warmte aan de omgeving
energie reagentia > energie reactieproducten
endotherm proces
systeem neemt warmte uit de omgeving op
energie reagentia < energie reactieproducten
U
= universele energie = kinetische energie + potentiële energie
verandering = warmte + arbeid
H
= enthalpie: interne warmte-inhoud vh systeem = q + w
calorie
= warmte die vrijkomt bij verbranding van voeding
wet v Hess
verandering v enthalpie voor een chemische reactie is cst, wat de gevolgde weg tussen begin- en eindtoestand ook is
eigenschappen van enthalpieverandering
1) toestandsfunctie: H heenreactie = -H terugreactie
2) extensief: grootte is evenredig met het aantal reagentia
standaardvormingsenthalpie
= enthalpieverandering bij vorming van 1 mol van een verbinding, uitgaande van enkelvoudige stoffen
enkelvoudige stoffen: = 0
standaardomstandigheden: P = 1 bar, C = 1M
Hf reactieprod - Hf reagentia
bindingsenergie
= energie nodig om een chemische binding tussen 2 atomen te breken
spontaan proces
= proces dat verloopt zonder uitwendige interventie: gaat in 1 richting door
0de wet thermodynamica
warmte gaat ve warm lichaam nr een koud lichaam
entropie
= maat voor wanorde
hoe hoger entropie, hoe beter voor de spontaneïteit
bespreek entropie + eigenschappen
hogere temperatuur, hogere S
gas > vl > vast
oplossen ve vaste stof/vl in een solvent: S hoger
MM hoger, S hoger
complexiteit vd molecule hoger, S hoger
verdelingsgraad: hoe hoger, hoe hoger S
Boltzmann
het meest waarschijnlijke is dat wat er zal gebeuren
maximale arbeid
= maximale arbeid die een systeem kan leveren
kinetisch inerte reactie: niet spontaan
niet maximale arbeid
= minder dan maximale arbeid: steeds verlies, maar kinetisch wel haalbaar
wel spontaan
2de hoofdwet thermodynamica
enthalpieverandering = q rev + w rev = q irrev + w irrev
rev = reversibel proces
irrev = irreversibel proces
S universum = S systeem + S omgeving (neemt steeds toe)
Gibbs vrije energie
maat voor spontaneïteit
<0: spontaan
>0: niet-spontaan
=0: reactie in evenwicht
derde hoofdwet thermodynamica
entropie ve perfect kristal bij 0K is 0J/K
beschrijf elektrolytische geleiding
elektrolyt -> kation + anion (in opl of gesmolten)
er kan een elektrische lading transporteren zonder dat er vrije elektronen aanwezig zijn
via waterige oplossingen bewegen ionen nr de geleider om elektronen af te staan (anion) of op te nemen (kation)
beschrijf galvanische cel
reductie kant: anode, negatief
oxidatie kant: kathode, positief
extra elektroden worden links en rechts bijgeschreven van de reactievgl
Ecel
standaardomstandigheden:
Ecel = E(reductie) - E(oxidatie)
<0: niet spontaan (elektrolyse)
>0: wel spontaan (galvanische cel)
