Молекулярн. кристаллич. решетки.

Пространствен. расположение частиц в кристалле. Ее изображают в виде пересекающихся прямых,соединяющих узлы кристаллич. решетки – центры частиц,образующих решетку. В завис-ти от хар-ра хим. связей в вещ-ве, образующем кристалл,св-ва будут разными. Вследствие теплов. движения частицы в кристалле совершают колебательн. движения относит.узлов решетки; амплитуда этих колебаний тем больше, чем выше t. При плавлении, возгонке или при растворении кристаллич.решетка разрушается.

В завис-ти от хар-ра связей между частицами в кристаллич. решетке различ. молекулярн.,атомн., ионные и металлич.

Атомн. – кристаллич. решетки, в узлах кот.нах-ся отдельн. атомы. Атомы соединены между собой прочн. ковалентн.связями.

Молекулярн. – состоящие из м-л(полярн. и неполярн.). М-лы соединены между собой слабыми межмолекулярн. силами.

Ионная – обладают сравнительно высокой твердостью, они тугоплавки и малолетучи.

Металлич. – присуща вещ-вам с металлич. связью.

2. II начало термодинамики. Энтропия и термодинамическая вероятность

Энтропия – характеризует ту часть полн.энергии системы, кот. не может быть использована для производства работы, представляет собой отработанную энергию.

Согласно второму началу термодинамики энтропия в замкнутой системе постоянно возрастает и в конечном итоге стремится к своему max значению.

Более глубокое толкование понятия энтропии и было дано с позиций статистической физики – если каждое макроскопическое состояние газа может быть получено с определенной вероятностью, то вероятность может быть вычислена через вероятности микросостояний.

Термодинамической вероятностью W называют число микросостояний, которыми может быть осуществлено данное микроскопическое состояние. Свойства термодинамической вероятности похожи на свойства энтропии – обе максимальны в состоянии равновесия, а переход к равновесию связан с их ростом.

Энтропия является придаточной величиной и пропорциональна логарифму термодинамической вероятности: S = klnW – данное выражение определяет принцип Больцмана. Логарифм изменения вероятности совпадает с изменением энтропии. Бесконечное или огромное количество частиц делает невозможным механическое описание и требует описания статистического. Больцман показал, что так как в основе термодинамических процессов лежат обратимые кинетические процессы, то необратимость в термодинамике, измеряемая энтропией, не может быть абсолютной. Таким образом, необратимый процесс есть переход из менее вероятного состояния в более вероятное, а логарифм изменения вероятности состояния с точностью до постоянного множителя совпадает с изменением энтропии состояния.

Второй закон (Второе начало) термодинамики. В изолированных системах самопроизвольно протекают только процессы, не сопровождающиеся уменьшением энтропии (процессы, увеличивающие термодинамическую вероятность).

Математически это записывается так:dS_ad 0 (Здесь индекс ad означает адиабатический процесс).Равенство нулю возможно при обратимом проведении циклических процессов.

Следует подчеркнуть, что действие Второго Начала термодинамики строго ограничено ТОЛЬКО изолированными системами. А вот понятие энтропии, которое породило этот закон, применимо ко всем видам термодинамических систем и играет важную роль в понимании хода всех термодинамических процессов.

И вне рамок адиабатических процессов энтропия, по физическому смыслу представляющая хаос, если в системе ей не противостоит какая-то противодействующая причина, стремится к возрастанию

Вопрос № 1

Термохимия-раздел химии, изучающий тепловые эффекты различных процессов

З-н Гесса: тепловой эффект (или изменение энтальпии) реакции зависит только от начальн. и конечн. состояний реагирующих в-в и не зависит от промежуточных стадий реакции.

Теплов.эффект реакции – кол-во выделен. или поглащен. теплоты при протекании реакции

Теплота образования (энтальпия) – теплов. эффект реакции образования одного моля в-ва из прост.в-в, устойчивых при станд. условиях.

Теплота сгорания - это теплота, кот.выделяется при сгорании в-ва в кол-ве 1 моль

Следствия из з-на Гесса:

-Тепловой эффект прямой реакции равен по величине и противоположен по знаку тепловому эффекту обратной реакции (з-н Лавуазье — Лапласа).

- Тепловой эффект хим. реакции равен разности сумм теплот образования продуктов реакции и исходных в-в, умноженных на стехиометрические коэффициенты (ν):

- Тепловой эффект хим.реакции равен разности сумм теплот сгорания исходных в-в и продуктов реакции, умноженных на стехиометрические коэффициенты (ν):

- Если начальное и конечное состояния хим.реакции (реакций) совпадают, то ее (их) тепловой эффект равен нулю.

Применение з-на Гесса к расчету тепловых эффектов: закон Гесса позволяет рассчитывать теплоты образования нестабильных соединений и тепловые эффекты реакции, кот.нельзя осуществить экспериментально. Так,невозможно определить тепловой эффект реакции горения графита до оксида СО, т.к. при этом всегда образуется то или иное количество СО2.

Первое начало термодинамики: если в замкнутой системе,состоящей из неск.тел,имеющих первоначально различн. t, происходит теплообмен, то никакая работа внутри системы не совершается.

Вопрос №3

Термодинамические потенциалы(функции) - характеристическая ф-ция в термодинамике, убыль кот. в равновесных процессах, протекающих при постоянстве значений соответствующих независимых параметров, равна полезной внешней работе.

Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал)-свободная энергия системы при пост. давлении и температуре,обозначают буквой G

Энергия Гельмгольца (или просто свобо́дная эне́ргия) — термодинамич. потенциал, убыль кот.в квазистатическомизотермическом процессе равна работе, совершённой системой над внешними телами.

Второй закон термодинамики дает критерий направленности самопроизвольных необратимых процессов. Всякое изменение состояния системы описывается соответствующим изменением особой ф-ции состояния - энтропии S, кот.определяется суммарной величиной поглощенных системой приведенных теплот Q / T.

В этом и состоит эволюционный критерий направленности необратимых изменений в изолированных системах, кот.всегда идут с увеличением энтропии до ее max значений при окончании процесса и установлении термодинамич. равновесия. Увеличение энтропии означает падение степени упорядоченности и организованности в системе, ее хаотизацию.

Вопрос №17.

Скоростью химической реакции называется количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени в единице объема системы.

Количество вещества выражают в МОЛЯХ, а объем в ЛИТРАХ. В этом случае мы получаем удобную для работы величину - КОНЦЕНТРАЦИЮ вещества в моль/л, которая ИЗМЕНЯЕТСЯ в ходе реакции.

Таким образом, скоростью реакции называют изменение концентрации какого-нибудь вещества, участвующего в реакции, за единицу времени (например, за секунду или за минуту). Отсюда другое определение скорости реакции: