4 дәріс. Химиялық термодинамиканың негіздері
жүктеу/скачать 56,49 Kb.
|
лекция 4
| Qp = H2 – H1 = ΔH, ΔH = ΔU + РΔV,
ΔH – жүйенің энтальпиясы деп аталады. Химиялық реакцияларға қатысатын және түзілетін заттармен бірге реакцияның жылу эффектісі көрсетілген теңдеулерді термохимиялық теңдеулер дейді. Термохимиялық теңдеулерді жазғанда термодинамика бойынша бөлінген жылу теңдеудің оң жағына минус (–) белгісімен, ал сіңірілген жылу плюс (+) белгісімен көрсетіледі. Реакциялардың жылу эффектілерін сан жағынан зерттейтін ғылымның бірі термохимия деп аталады. Термохимияның негізгі заңын 1840 жылы орыс ғалымы Г.И. Гесс ашты, ол Гесс заңы деп аталады және былай айтылады: Реакцияның жылуы (энтальпиясы) – реакцияның қандай жолмен жүруіне байланысты емес, тек реакцияларға қатысатын бастапқы заттардың және реакция нәтижесінде түзілетін заттардың түріне және күйіне ғана байланысты. Көміртегі (IV) оксидін екі түрлі реакциялардың жәрдемімен алуға болады. I әдіс: C(граф) + O2(газ) = CO2( газ), ΔH1; II әдіс: C(граф) + 1/2O2(газ) = CO(газ), ΔH2; CO(газ) + 1/2O2(газ) = CO2(газ), ΔH3. Г.И. Гесс заңынан бірнеше салдар шығады. Олардың аса маңыздылары мыналар: Тура реакцияның жылу эффектісі кері таңбамен алынған кері реакцияның жылу эффектісіне тең. A→B +∆H1; B→A –∆H2, мұнда Гесс заңынан шығатын салдар бойынша ∆H1 = –∆H2 тең болады. Реакцияның жылу энтальпиясы оның нәтижесінде түзілген заттардың түзілу жылуларының (энтальпияларының) қосындысынан реакцияға қатысқан заттардың түзілу жылуларының қосындысынан алып тастағанға тең. Реакция теңдеуіндегі заттардың алдындағы коэффициенттері олардың сәйкес түзілу жылуларына көбейткіш болады. , 2Mg(қ) + CO2(г) = 2MgO(қ) + C(графит). Гесс заңы бойынша бұл реакцияның жылу эффектісін былай табады: . Жылу эффектісін өлшеу үшін калориметрді пайдаланады. Оларда реакцияларды белгілі мөлшерімен жүргізеді және температураның өзгерісі бойынша бөлінген (немесе сіңірілген) жылу мөлшерін өлшейді. Заттардың жану энтальпиясы – деп стандартты жағдайда, тиісті жоғары оксидтерді түзе жүретін заттың бір молінің оттекпен тотығу реакциясындағы өзгеруін айтады. Гесс заңының екінші салдары: химиялық реакцияның жылу эффектісі бастапқы заттардың жану жылулықтарының қосындысынан реакция өнімдерінің жану жылулығының қосындысын шегергенге тең . Энтропия. Екі газдың молекулалары бір-бірімен өздігінен араласып, біраздан кейін ыдыстың барлық көлеміне біркелкі тарайды. Араласу кезінде жүйенің қысымы, температурасы, энергиясы өзгермейді, газдар да бір-бірімен әрекеттесе қоймайды, бірақ газдардың араласу процесі өздігінен жүрді. Бастапқы күйде ыдыстың әр бөлімінде әр газдың молекулалары өзара белгілі бір ретпен орналасқан еді, ал екі газдың молекулалары араласқаннан кейін жүйеде ретсіздік байқалады. Энергиясы өзгермей өздігінен жүретін процестер жүйеде реттілік азайып күшейетін бағытта жүреді. Жүйедегі ретсіздіктің сандық мәнін энтропия анықтайды, оны S әрпімен белгілейді. Егер жүйе бір күйден (1) екінші күйге (2) ауысатын болса, онда оның энтропиясының өзгеруін былай табады: . Энтропияның сандық мәні Дж/(моль∙К). Заттардың әртүрлі агрегаттық күйлерін олардың осы жағдайдағы қасиеттері деп қатал тиісті энтропияларының сандық мәні арқылы көрсетуге болады. Заттың қатты күйден сұйық күйге, сұйық күйден газ күйіне ауысқанда энтропияларының өсетінін байқауға болады. . жүктеу/скачать 56,49 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|