= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
Файл: >>>>>> Скачать ТУТ!
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
Стандартные энтальпии образования веществ, стандартные энтропии и стандартные энергии Гиббса образования веществ
Энтропия. Энергия Гиббса
Стандартные величины энергии Гиббса, энтальпии и энтропии веществ
Наука, изучающая взаимные превращения энергии, теплоты и работы называется термодинамикой. Химическая термодинамика — это наука, изучающая энергетику химических и фазовых превращений, а также направление и глубину протекания процессов в физико-химических системах. Термодинамическая система - это область пространства, обособленная от окружающей среды физическими или воображаемыми границами. Совокупность одинаковых по составу, структуре и свойствам участков системы называется фазой. Фаза — часть системы, однородная по составу и свойствам и отделенная от других частей системы поверхностью раздела. Система называется гомогенной , если она однородна во всех точках, и гетерогенной , если ее свойства в разных точках различны. Примерами гомогенных систем являются водные растворы электролитов и смеси газов. Суспензия мела в воде являются гетерогенными. В гетерогенных системах обязательно присутствует граница раздела фаз. Свойства термодинамической системы, а также явления, связанные с взаимными превращениями теплоты и работы, описывают при помощи термодинамических параметров. К термодинамическим параметрам относят: Свойства системы, значения которых принимают вполне определенные значения для любого состояния системы, но при этом не зависят от способа достижения данного состояния называют функциями состояния. Внутренняя энергия U системы — это суммарная энергия частиц системы без учета потенциальной и кинетической энергий с системы как целого. Внутренняя энергия частиц складывается из кинетической энергии поступательного, колебательного и вращательного движения частиц, а также из потенциальной энергии сил притяжения и отталкивания, действующих между частицами. Состояние системы называют равновесным , если все параметры остаются постоянными во времени и в системе отсутствуют потоки вещества и энергии. Если параметры системы постоянны во времени, но имеются потоки вещества и энергии, состояние называют стационарным. Если параметры системы меняются, то равновесие в системе нарушается и протекает термодинамический процесс. Процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой, называют адиабатическим. Если переход системы из одного состояния в другое и обратно происходит по одному и тому же пути и в окружающей среде не происходит никаких макроскопических изменений, то процесс называют обратимым. Необратимым называется процесс, который нельзя провести в противоположном направлении через все те же самые промежуточные состояния. К необратимым процессам относятся самопроизвольные , т. Абсолютное значение величины внутренней энергии определить нельзя ни теоретически, ни экспериментально. Можно лишь рассчитать ее изменение в ходе процесса, которое определяется из соотношения:. Первый закон термодинамики связывает изменение внутренней энергии с количеством теплоты, подведенной к системе теплообмен между системой и окружающей средой и работой, совершаемой системой над окружающей средой. Первый закон термодинамики имеет следующую формулировку: Отсюда следует, что в этом случае все количество теплоты, полученное системой, целиком идет на увеличение внутренней энергии системы. Энтальпия H - термодинамическая функция состояния системы, применяемая для изобарных процессов, учитывающая внутреннюю энергию и энергию, затрачиваемую на преодоление внешнего давления. Энтальпия Н - это свойство вещества, являющееся мерой энергии, накапливаемой веществом при его образовании. Часто энтальпию вещества называют его теплосодержанием. Непосредственно энтальпию измерить нельзя. Возможно измерить только изменение энтальпии в результате протекания процесса DН:. Таким образом, внутренняя энергия и энтальпия представляют собой взаимно дополняющие друг друга функции состояния системы: Раздел термодинамики, изучающий тепловые эффекты химических реакций называется термохимией. При протекании любых химических реакций происходит разрыв химических связей между атомами в молекулах одних веществ и образование химических связей между атомами в молекулах других веществ. Разрыв химических связей связан с затратами энергии, а образование новых химических связей приводит к выделению энергии. Суммы энергий всех разорванных и всех образованных связей не являются равными, поэтому все реакции проходят либо с выделением, либо с поглощением энергии. Энергия может выделяться или поглощаться в виде звуковых волн, света, работы расширения или сжатия и т. В большинстве случаев энергия химической реакции выделяется или поглощается в виде тепла. Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при протекании химической реакции, называется тепловым эффектом реакции. Реакции, протекающие с выделением теплоты в окружающую среду, называются экзотермическими. Тепловой эффект реакций можно измерить с помощью специальных приборов — калориметров. В качестве основной единицы измерения теплоты в системе СИ установлен джоуль. В качестве единицы измерения теплоты ранее использовалась также калория, равная 4, Дж. Уравнения химических реакций, в которых указаны изменения энтальпии тепловые эффекты реакций , называются термохимическими. При написании термохимических уравнений указывается и агрегатное состояние вещества. Твердое вещество, жидкость и газ обозначаются соответствующими символами — тв , ж и г , так как величина изменения энтальпии зависит от агрегатного состояния реагирующих веществ и продуктов реакции. Тепловые эффекты реакций выражают в килоджоулях кДж для одного моля реагента или реже для моля продукта реакции. Эта реакция является экзотермической и характеризуется значительным тепловым эффектом. Недаром водород считается эффективным топливом будущего. Термохимические уравнения подчиняются закону Лавуазье-Лапласа: Это означает, что при образовании любого соединения выделяется поглощается столько же энергии, сколько поглощается выделяется при его распаде на исходные вещества. Например, реакция горения водорода в кислороде является экзотермической:. В то же время, реакция разложения воды электрическим током требует затрат энергии и является эндотермической:. Большинство термохимических расчетов основано на важнейшем законе термохимии, которым является закон Гесса. Этот закон, установленный русским ученым Г. Гессом в г. Например, тепловой эффект реакции окисления углерода графит в оксид углерода IV не зависит от того, проводится ли это окисление в одну стадию при непосредственном сжигании углерода до углекислого газа:. При обоих способах проведения процесса система переходит из одного и того же начального состояния графит в одно и то же конечное состояние оксид углерода IV. В соответствии с законом Гесса тепловой эффект реакции 1 равен сумме тепловых эффектов реакций 2 и Используя закон Гесса можно вычислить тепловой эффект промежуточной стадии реакции, если известны общий тепловой эффект реакции и тепловые эффекты других ее промежуточных стадий. Энтальпия тепловой эффект химической реакции равна сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов реакции. Если исходные вещества и продукты реакции находятся в стандартном состоянии, то энтальпию реакции называют стандартной. За стандартное состояние принимается наиболее устойчивое состояние вещества устойчивая модификация — для веществ в конденсированном состоянии; состояние идеального газа — для газов , в котором оно существует при давлении ,3 кПа. Стандартную термодинамическую величину обозначают верхним индексом 0 , температуру указывают нижним индексом. Теплота образования простого вещества, в наиболее устойчивой при стандартных условиях форме, принимается равной О. Величина стандартной энтальпии реакции соответствует разности между энтальпиями исходного и конечного состояний реакции:. Энтальпия конечного состояния определяются суммой стандартных энтальпий теплот образования веществ, получившихся в результате реакции. Энтальпия начального состояния определяется суммой стандартных энтальпий теплот образования веществ, вступающих в химическую реакцию. Энтальпия тепловой эффект химической реакции равна сумме энтальпий сгорания исходных веществ за вычетом суммы энтальпий сгорания продуктов реакции с учетом коэффициентов:. Теплоты сгорания негорючих веществ равны нулю. Данные по величинам стандартных энтальпий образования и сгорания многих веществ приводятся в справочных таблицах термодинамических величин см. Два следствия из основного закона термохимии делают термохимические уравнения похожими на математические. В термохимических уравнениях реакций можно переносить члены из одной части в другую, почленно складывать, вычитать и сокращать формулы химических соединений. Однако, при этом следует учитывать коэффициенты в уравнениях реакций и агрегатное состояние веществ. Энтропия - это термодинамическая функция состояния системы, которая отражает вероятность реализации того или иного состояния системы в процессе теплообмена. Энтропия — это мера неупорядоченности состояния системы; стремление частиц молекул, ионов, атомов к хаотическому движению. По изменению энтропии в ходе реакции можно судить о переходе системы от более упорядоченного состояния к менее упорядоченному или наоборот. Изменение энтропии в результате протекания химической реакции. Энтропия также является одним из критериев возможности самопроизвольного протекания процесса: Самопроизвольное протекание изобарно — изотермического процесса определяется двумя факторами: Например, стандартная энергия Гиббса реакции. Энергия Гиббса образования простых веществ равна нулю. При химическом взаимодействии одновременно изменяется энтальпия, характеризующая теплосодержание системы, и энтропия, характеризующая стремление системы к беспорядку. Уменьшение энтальпии и рост энтропии — две движущих силы любого химического процесса. Вклад энтальпийного и энтропийного факторов в величину изобарно-изотермического потенциала во многом определяется температурой:. Связывающего энергию Гиббса, энтальпию и энтропию можно дать следующую формулировку второго закона термодинамики: Направление протекания реакций при различных значениях D H и D S. Что такое термодинамический процесс? Как называются процессы, протекающие при постоянстве одного из параметров? Что такое свободная энергия Гиббса? Как ее можно вычисляют? Какие выводы можно сделать на основании значения этой функции? Чему равно значение величины энергии Гиббса химической реакции, находящийся в состоянии равновесия. Сформулируйте закон Гесса и следствия из него. Что такое стандартная энтальпия образования сгорания вещества? Определите возможность самопроизвольного разложения известняка при стандартных условиях, протекающего по уравнению:. На основании следствия закона Гесса, пользуясь табличными значениями величин стандартных энтальпии и энтропии для участников и продуктов реакции, реакции рассчитаем и:. Следует заметить, что большинство реакций разложения, как правило, являются эндотермическими. Возрастание энтропии объясняется, во-первых, увеличением числа частиц, а, во-вторых, образованием газообразного продукта. Исходя из полученных значений искомых величин следует, что энтальпийный фактор препятствует протеканию реакции, а энтропийный, наоборот, способствует. Движущая сила процесса обеспечивается ростом энтропии. Это означает, что при стандартных условиях реакция в прямом направлении не протекает. Реакцию можно осуществить, если повысить температуру. В этом случае энтропийный фактор будет превышать энтальпийный фактор и энергия Гиббса будет иметь отрицательное значение. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены эндотермические реакции. При взаимодействии 10 г натрия с водой выделяется 36,46 кДж теплоты. Какое количество теплоты в кДж выделилось, если в результате реакции образовалось г гидроксида натрия? Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены эндотермические реакции:. Какую массу воды в г , находящейся при температуре кипения, можно испарить за счет теплоты, полученной при полном сгорании 89,6 л н. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены определения, неверные для данной реакции:. В результате реакции выделилось кДж теплоты. Какая масса в г сернистого газа прореагировала с кислородом? Какое количество теплоты в кДж выделится при сгорании 1 л ацетилена в пересчете на н. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены ответы, соответствующие тепловому эффекту химической реакции:. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены отличия термохимических уравнений реакций, от химических уравнений:. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены уравнения экзотермических реакций:. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены термохимические уравнения реакций:. Укажите правильно написанное термохимическое уравнение горения серы, если известно, что при сгорании 0, моль серы выделилось 37 кДж теплоты. Количество теплоты, выделенной или поглощенной в ходе химической реакции, измеряют прибором, называемым:. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены сведения, справедливые для теплоты образования:. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены сведения, справедливые для теплоты сгорания:. Сколько теплоты кДж выделится при сгорании в кислороде 33,6 л водорода н. Тема необъятна, читайте еще: Предмет познания химической науки и ее проблемы. Скорость химических реакций и методы ее регулирования. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ И ВОЗДУХОМ. Если вы автор и считаете, что размещённая книга, нарушает ваши права, напишите нам: Возможность невозможность самопроизвольного протекания реакции.
Последнее изменение этой страницы: Все права принадлежать их авторам. Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления. Предыдущая 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Следующая. Стандартные величины энергии Гиббса, энтальпии и энтропии веществ.
Bach ho инструкция на русском
Стихи про день рождениядля детей короткие
Листы карты генштаба
Эластичная повязка на кисть руки
Пропуски занятий без уважительной причины