Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-11-17 | 249 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Химическая термодинамика
Вопросы для подготовки к занятию
1. Превращения энергии при химических реакциях. Экзо- и эндотермические реакции.
2. Стандартатные термодинамические величины. Термохимические расчеты.
3. Термодинамические величины. Внутренняя энергия и энтальпия.
4. Энтропия и энергия Гиббса
5. Определение теплоты реакции нейтрализации
Термодинамический подход заключается в рассмотрении начального и конечного состояний взаимодействующих веществ, при этом не учитываются механизм и скорость процесса.
Для описания систем используют набор термодинамических функций, основными из которых являются Н – энтальпия, S – энтропия, G – энергия Гиббса. В справочных таблицах приводят стандартные: энтальпии образования веществ , кДж/моль, энтропии веществ , Дж/(моль×К) (табл. П.1), энергии Гиббса образования веществ , кДж/моль. Стандартные условия:
Т = 298 К; Р = 1,013×105 Па; вещества –химически чистые.
Энтальпийный эффект химической реакции определяют по закону Гесса и
следствию из него. Следствие из закона Гесса: изменение энтальпии химической реакции равно разности сумм энтальпий образования продуктов реакции и исходных веществ с учетом стехиометрическихкоэффициентов:
= å(n ) – å (m ),
где n, m – стехиометрические коэффициенты.
Аналогичным образом можно рассчитывать изменение и других функций – энтропии (), энергии Гиббса ().
В системах, находящихся при постоянных температуре и давлении, самопроизвольно могут протекать только те процессы, которые сопровождаются уменьшением энергии Гиббса (D G < 0). Если D G > 0, реакция протекает в обратном направлении, а при D G = 0 система находится в состоянии химического равновесия.
|
Пример. Вычислить стандартные изменения энтальпии, энтропии, энергии Гиббса в реакции CO2(г) + С (графит) = 2CO(г). Определить температуру, при которой устанавливается химическое равновесие реакции, и сделать вывод о возможности протекания реакции в прямом направлении.
Решение.
· Рассчитать стандартное изменение энтальпии реакции:
= å (n ) – å (m )= 2 – ( + )=
= 2×(–110,5) – (–393,5 + 0) = 172,5 кДж.
>0 – эндотермическая реакция.
· Рассчитать стандартное изменение энтропии реакции:
= å (n ) – å (m )= – ( + ) =
=2·197,5 – (213,7 + 5,7) = 175,6 Дж/К = 175,6×10-3 кДж/К.
· Рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса реакции:
= – = 172,5 –298×175,6×10-3 = 120,2 кДж.
> 0, при Т = 298 К прямая реакция невозможна.
· Определить температуру, при которой устанавливается химическое равновесие.
Если пренебречь зависимостями и D S от температуры и считать их постоянными, можно рассчитать энергию Гиббса при нестандартной температуре Т: D G = D Н – Т× D S » – = – = 0 Þ Т = =
· Построить график зависимости от Т.
Из графика видно, что в интервале температур 0 – 982 К D G > 0, следовательно, прямая реакция невозможна; выше 982 К D G < 0, т.е. самопроизвольно протекает прямая реакция.
Упражнения
1. Рассчитать тепловой эффект (энтальпию) реакции
С12Н22О11(к) + 12О2(г) = 12СО2(г) + 11Н2О(ж); ΔН -?
при стандартных условиях.
2. Водяной газ состоит из равных объемов Н2 и СО. Найти количество тепла, выделяющегося при сжигании 112 л водяного газа при нормальных условиях.
3. Возможна ли при стандартных условиях реакция:
СО2(г) + 4Н2(г) = СН4(г) + 2Н2О(ж)
4. Возможна ли при стандартных условиях реакция TiO2(к) + 2C(гр) = Ti(к) + 2CO(г)? Возможна ли эта реакция при температуре 50ºС и 100ºС? При какой температуре наступает химическое равновесие?
5. Какое количество теплоты выделится при сжигании 1 м3 водорода, измеренного при стандартных условиях, если в результате реакции образуется жидкая вода.
6. Будет ли протекать реакция восстановления ZnO оксидом углерода(II) при стандартных условиях?
|
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!