загрузка...
загрузка...
На головну

ЕНЕРГЕТИКА ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

  1. Бакалаврів за напрямом Теплоенергетика і теплотехніка
  2. Бетонування з застосуванням протиморозних хімічних добавок.
  3. Вплив хімічних факторів на мікроорганізми. Поняття про дезінфекцію.
  4. Вплив хімічних факторів навколишнього середовища на систему крові
  5. Виховання швидкості складних рухових реакцій
  6. Генетична інформація в клітці. Гени, генетичний код і його властивості. Матричний характер реакцій біосинтезу. Біосинтез білка і нуклеїнових кислот
  7. гідроенергетика

Хімічні реакції протікають з виділенням або поглинанням енергії. Зазвичай ця енергія виділяється або поглинається у вигляді теплоти. Закономірності перетворення енергії при хімічних реакціях є предметом хімічної термодинаміки.

У термодинаміки оперують поняттями «система».

система -будь-яка сукупність досліджуваних об'єктів; частина простору, що містить тіло або сукупність тіл, що містить в собі велику кількість частинок.

термодинамічна система- Система, в якій можливі енергообмін і дифузія між складовими частинами системи. Система, яка не може обмінюватися з навколишнім середовищем ні енергією, ні речовиною називається ізольованою.

Закрита (замкнута) система - система, яка обмінюється c навколишнім середовищем енергією, але не речовиною.

Відкрита (незамкнута) система - система, яка обмінюється з навколишнім середовищем і енергією, і речовиною.

Система, в якій немає поверхні розділу, називається гомогенної. Якщо система складається з розрізняються за складом та властивостями частин, розмежованих поверхнею розділу, називається гетерогенної.

термодинамічні параметривизначають стан системи в даний момент часу: екстенсивні параметри (маса, обсяг, площа поверхні і т. п.) прямо пропорційні кількості речовини системи, інтенсивні параметри залежать від кількості речовини (температура, тиск).

термодинамічні функціїзалежать від термодинамічних параметрів системи. Серед них виділяють функції стану,залежать тільки від стану, в якому знаходиться система, і не залежать від шляху, по якому система прийшла до даного стану (наприклад, внутрішня енергія, ентальпія).

Внутрішня енергія системи - Сумарний запас енергії системи, який включає енергію поступального і обертального руху молекул, енергію взаємодії між атомами, енергію електронів, енергію, укладену в ядрах і т.д.

Відповідно до першого початку термодинаміки теплота Q, що підводиться до системи витрачається на зміну внутрішньої енергії ?U і на здійснення роботи A:

Q = ?U + A

Якщо робота зводиться до розширення або стиску газу, то:

Q = ?U + P?V

При ізохорно процесах (?V = 0) поглинається системою теплота витрачається на збільшення внутрішньої енергії системи: Q = ?U.

Набагато частіше хімічні реакції проходять при постійному тиску.

У цьому випадку використовується функція стану системи- ентальпія HВона визначається співвідношенням H = U + PV

При постійному тиску ?H = ?U + P?V, тобто зміна ентальпії дорівнює сумі зміни внутрішньої енергії ?U і досконалою системою роботи розширення P?V.

Розділ хімічної термодинаміки вивчає теплові ефекти хімічних процесів називається термохимией. Якщо ентальпія реагентів більше, ніж ентальпія продуктів реакції, то реакція супроводжується виділенням теплоти, тобто є екзотермічної. В ході екзотермічної реакції ентальпія системи зменшується, в цьому випадку ?Н <0.Наоборот, якщо ентальпія реагентів менше ентальпії продуктів, то реакція відбувається з поглинанням теплоти, тобто є ендотермічної. В ході ендотермічної реакції ентальпія системи збільшується, тому в цьому випадку? Н> 0.

Хімічні рівняння, в яких зазначено тепловий ефект реакції, називають термохімічними. В термохімічних рівняннях праворуч від формул речовин в дужках вказується агрегатний стан:

(Г) -газообразное, (ж) - рідке, (т) - тверде, (к) -крісталліческое,

(Р) -растворённое.

Наприклад: CH4(Г) + 2O2(Г) = CO2(Г) + 2H2O (ж)? Н = - 802,3 кДж

Для порівняння ентальпій різних реакцій їх необхідно приводити до однакових умов. Як правило, тепловий ефект реакції наводиться для стандартних умов: тиску 102,3 кПа (1атм) і будь-який фіксованої температури. Величини? Н в цих умовах називають стандартними і позначають? НоТ. верхній індекс о означає, що тепловий ефект наводиться для стандартного тиску, а нижній індекс характеризує фіксовану температуру. Найчастіше призводять значення? НоТ для 298,15К (25оС) і замість? Но298,15 пишуть просто? Но. Абсолютне значення внутрішньої енергії та ентальпії обчислити неможливо, можна тільки розрахувати відносні значення в порівнянні з її значеннями в стандартному стані.

Для процесу освіти складного речовини з простих речовин в якості стандартного вибрано найбільш стійкий стан при стандартних умовах, тобто при тиску 101,3 кПа і заданої температури. У довідниках найчастіше призводять стандартну молярну ентальпію утворення при температурі 298,15 К, яку позначають як? Ноf ,298.Ніжній Індекс f - скорочення від англійського слова formation (освіта). Стандартна молярна ентальпія освіти -зміна ентальпії при утворенні 1 моль даної речовини в стандартному стані з простих речовин, також знаходяться в стандартному стані. Стандартні ентальпії утворення простих речовин в стандартних умовах приймають рівними нулю. Визначити експериментально теплоти освіти переважної більшості органічних речовин не вдається, тому що неможливо отримати їх прямим синтезом з простих речовин. Тому в термохімічних розрахунках для органічних сполук використовують знайдені дослідним шляхом теплоти згорання. Стандартна молярна ентальпія згоряння -зміна ентальпії при повному згорянні 1 моль речовини в його стандартному стані при стандартних умовах.



Попередня   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   Наступна

Вправи і завдання для самостійного рішення | Зміщення хімічної рівноваги | Вправи і завдання для самостійного рішення | РОЗЧИНИ | Завдання для самостійного рішення | РІВНОВАГИ В РОЗЧИНАХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ | Вправи і завдання для самостійного рішення | РОЗЧИНИ СИЛЬНИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ | Вправи і завдання для самостійного рішення | Властивості буферних розчинів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати