Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Термохимия – раздел химии, занимающийся изучением тепловых эффектов различных процессов.
|
|
Протекание химических реакций часто сопровождается тепловым эффектом Q – поглощением или выделением теплоты. Экзотермической называют реакцию, протекающую с выделением теплоты во внешнюю среду (+Q), а эндотермической – реакцию, протекающую с поглощением теплоты из окружающей среды (− Q). В изобарном процесс, протекающем при постоянном давлении, изменение энтальпии равно тепловому эффекту, взятому с обратным знаком: DH = − Q.Соответственнов экзотермической реакции DH< 0 ( энергия химической системы уменьшается), а в эндотермической реакции DH> 0 ( энергия увеличивается).
Таблица 1.1 - Важнейшие термодинамические функции
| Функции и их изменение | Размерность | Физический смысл |
| U | кДж/моль | Внутренняя энергия U – сумма всех видов энергии микрочастиц системы, а именно: энергии посту-пательного и вращательного движения атомов и молекул; энергии внутримолекулярного колебатель-ного движения атомов; энергии движения электронов в атомах; энергии взаимодействия ядер с электронами, ядер с ядрами и т.д. Внутренняя энергия не включает кинетическую и потенциальную энергию системы в целом. |
| Δ U | кДж/моль | Изменение внутренней энергии при переходе системы из состояния с U1 в состояние с U2: Δ U = U2 − U1 |
| Н | кДж/моль | Энтальпия, или теплосодержание –функция, рав-ная сумме внутренней энергии и работе системы против внешнего давления (РV): H = U + PV.Этафункцияхарактеризует термодинамическую устой-чивость вещества. |
| Δ Н | кДж/моль | Изменение энтальпии: Для изобарного процесса (Р = const): Δ Н = Δ U + PΔ V.Для изохорного процесса (Δ V=0): Δ Н = Δ U. |
| S | Дж/моль·К | Энтропия– функция состояния системы, которая выступает как мера беспорядка в системе, характе-ризует стремление системы к разупорядочению и является мерой термодинамической вероятности системы или процесса. Единственная термодина-мическая функция, для которой можно определить абсолютное значение. |
| Δ S | Дж/моль·К | Изменение энтропии при переходе системы из состояния с S 1 в состояние с S 2: Δ S = S2 − S1 |
| G | кДж/моль | Энергия Гиббса(свободная энергия, изобарно-изотермический потенциал) – функция состояния, равная разности энтальпии системы и произведения абсолютной температуры на энтропию: G = H – ТS. |
| Продолжение таблицы 1.1 | ||
| DG | кДж/моль | Изменение энергии Гиббса реакции зависит как от энтальпийного фактораDH, так иот энтропийного фактора ТDS: DG = DH – ТDS.Величина DGхимической реакции является мерой химического сродства реагирующих веществ: чем ниже значение DG, тем вболее мягких условиях протекает реакция; самопроизвольное протекание процесса возможно только при DG< 0. |
Химические уравнения, в которых дополнительно указываются величины сопровождающих реакцию изменений энтальпий (DHх.р.), а также агрегатное состояние веществ и температура, называются термохимическими уравнениями.
Например, термохимическое уравнение горения уксусной кислоты:
СН3СООН(Ж) + 2О2(Г) = 2СО2(Г) + 2Н2О(Ж); DH298 = − 870, 14 кДж/моль.