Първият закон на термодинамиката

Начало | За нас | обратна връзка

Първият закон на термодинамиката. или закона за запазване на енергията гласи: нарастването на вътрешната енергия на системата (DU) не зависи от начина, по който системата е преместен от първоначалното до крайното състояние, тоест не зависи от помощта на имена процес на много възможно този преход се проведе ...

Enthalpy, за разлика от вътрешната енергия дава възможност за работа на разширяване или

компресиране на газ. Ако по време на топлината на процеса се освобождава (Qp> 0, екзотермична

процес), след това # 8710; Н<0. Если тепло поглощается (эндотермический процесс), ∆H>0.

Хес закон: Heat на реакция не зависи от междинните етапи и се определя само от началното и крайното състояние на системата.

Изследване. 1. термично разширение ефекта на съединение В е равно на, но противоположни по знак за термична ефекта на формирането на това съединение. 2. Ако двете реакции имат същото първоначалното състояние и друг край, разликата между техните топлинни ефекти е термично въздействие на окончателния прехода от едно състояние в друго. 3. Ако реакцията на два различни първоначални състояния дойде в единия край, разликата между техните топлинни ефекти е термично въздействие на прехода от едно начално състояние в друго. 4. топлината от реакцията е равна на сумата от алгебрични топлини на образуването на реакционни продукти минус алгебрична сума от топлини на образуване на изходните материали.

Съгласно стандартната топлината на образуване разбере термичен ефект на реакцията на един мол вещество от прости вещества, неговите съставни елементи, които са устойчиви на стандартни условия.

Факторите, определящи посоката на спонтанни химични процеси (енергия и ентропията) .Entropiya. Вторият и третият закон на термодинамиката. Определяне на промяната в ентропия по време на реакцията.

Спонтанно изтичане изобарен-изотермичен процес се определя от два фактора: енталпия. свързани с намаляване на енталпията на системата (# 916 Н), ентропията и T # 916; S, разстройство, причинено от увеличение на системата поради ръст на ентропията. Разликата от тези фактори е функция на термодинамична състояние на системата, наречена изобарен-изотермичен потенциал, или Гибс свободната енергия (G, кДж): # 916; G = # 916 Н - T # 916; S

Ентропията - мярка за разстройство на система, състояща се от много елементи. Промяната в общ размер на топлина # 916; Q величина на абсолютната температура Т (т.е. промяната на топлина при постоянна температура):

Вторият закон на термодинамиката гласи, че е невъзможно спонтанен трансфер на топлина от тялото, по-малко се нагрява, за тялото, по-топъл. Вторият закон на термодинамиката забранява така наречените вечните двигатели от втория вид, което показва невъзможността за прехвърляне на цялата вътрешна система на енергия в полезна работа. Вторият закон на термодинамиката е постулат, не се оказа в рамките на термодинамиката. Той е създаден на базата на обобщение на опитните факти, и е получил множество експериментални потвърждения. А = Q1 - Q2

Третият закон на термодинамиката. термичен право Нернст, закон на термодинамиката, ентропията S където всяка система подходи крайно ограничение за това, което е независимо от налягане, плътност или фаза, подходи на температурата (Т) до абсолютна нула. Т. Н. т. Ви позволява да намерите на абсолютната стойност на ентропията, което може да бъде направено в рамките на класическата термодинамика (на базата на първия и втория законите на термодинамиката)

Изчисляване на промяната на ентропията: N2 (ж) + = 3H2 2NH3 (г) ;; # 916; S = 2 * S (NH3) - S (N2) - 3 * S (Н2). J / (мол * K)

Гибс енергия. Връзката между Гибс енергия, енталпия и ентропия. Standard Гибс енергия на веществото. Gibbs енергия промяна в реакцията и посоката на спонтанна реакция.

Гибс енергия - е термодинамичен потенциал на формата:

G = U + PV-TS, където U - вътрешен енергиен, P - налягане, V - обем, Т - абсолютна температура, S - ентропия.

Gibbs енергия може да се разбира като общата химическа енергия система (кристал, течност и така нататък. Г.)

Gibbs енергия се определя от енталпия и ентропията S H чрез съотношения. G = Н - S, # 916; G = # 916 Н - # 916; S

Стандартната Gibbs енергия на образуване на вещества, наречени стандартната Gibbs енергия на реакцията на 1 мол от съединението с прости вещества, присъстващи в термодинамично стабилни модификации, които се провеждат в стандартните термодинамични условия.

Естеството на енергия промяната на Гибс дава индикация за фундаменталната възможността за процеса на изпълнение. при # 916; G <0 процесс может протекать, при ΔG> 0, самият процес не може (с други думи, ако Гибс енергията в първоначалното състояние на системата е по-голяма от край, процесът по принцип може да се случи, ако напротив - тя не може). Ако, обаче, # 916; G = 0, тогава системата е в състояние на химично равновесие.

Налице е полезна връзка между промяната в свободната енергия Gibbs в химична реакция на неговата равновесна константа К:

Най-общо казано, всяка реакция може да се разглежда като обратим (дори и на практика тя не е). Така константата на равновесие се определя като

където к - скоростна константа за реакцията напред, к-1 - константа на скоростта на обратна реакция.

Скоростта на химична реакция. Хомогенни и хетерогенни реакции. Факторите, които определят скоростта на химични реакции. Законът за действие на масата. Константата на скоростта на реакцията. Влияние на температурата върху скоростта на химични реакции. енергията на активиране, активен комплекс. Диаграмата на енергия и топлината от реакцията. Арениус уравнение.

Скоростта на химическа реакция - количество на веществото на един от реагентите за единица време на единица обем реакция промяна. Това е ключово понятие за химична кинетика. Скоростта на химическа реакция - стойността е винаги положителен

Хомогенните реакции възникват в една фаза, например, в смес газ или в разтвор.

Хетерогенни реакции възникват в интерфейса, например, твърдо-течна, твърда и газообразна

Фактори: 1) Ефектът на концентрацията на реагентите. За да осъществяват химически реагиращи вещества А и В, техните молекули (частици) трябва да има. Колкото повече сблъсъци, реакцията протича по-бързо. 2) Ефект на температурата. Зависимостта от скоростта на реакцията на температура се определя от принципите на Van't Hoff: Когато температурата се повишава със скорост на всеки 10 повечето реакции увеличение на 2-4 пъти. 3) Катализатор 4) естеството на реагентите.

Мас право действие - определя съотношението между масите на реагенти в химични реакции в равновесие.

Скоростната константа реакция - коефициент на пропорционалност в кинетична уравнението. Физическата смисъла на реакционната скоростните константи к следва от закона на маса уравнение действие: к е числено равна на скоростта на реакцията при всяка концентрация на реагентите на 1 мол / литър. Константата на скоростта на реакцията е зависима от температурата, природата на реагентите, но не зависи от тяхната концентрация.

Активирането енергия - минималното количество енергия, която се изисква да информира система (изразена в джаули за мол), реакцията да се случи.

Активиран комплекс. група от атоми в решаващ момент елементарен акт на химична реакция. Концепцията на активирания комплекс се използва широко в теорията на проценти химични реакции.

Топлинен ефект

- свързани с химическа промяна на променливата количеството топлина, получена от системата, където химическата реакция се проведе и реакционните продукти на реагентите взеха температура.

Арениус уравнение установява зависимостта на скорост химична реакция константа К от температурата T

Има ли характеризира честотата на колизии на реагиращи молекули, R - универсална газова константа.

В рамките на теорията на активните сблъсъци на А това зависи от температурата, но тази зависимост е доста бавно:

В рамките на теорията на активен комплекс, получени други, в зависимост от температура, но във всички случаи по-слаби от изложителя.