ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
ЭНТАЛЬПИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СЛОЖНОГО ВЕЩЕСТВА равна энтальпии реакции образования одного моль этого вещества из простых веществ.Пример 1. Энтальпия образования воды:
2H2(г) + O2(г) =2H2O(г) = - 484кДж. Отсюда следует, что энтальпия образования воды в газовой фазе равна - 484кДж: 2моль = -242 кДж/моль
ЭНТАЛЬПИЯ РЕАКЦИИИ рассчитывается из следствия закона Гесса: «Энтальпия химической реакции равна сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов».
ΔНр = ∑(n∙ΔH)прод. - ∑(n∙ΔH) исх., где n – число молей.
Пример 2. Рассчитать тепловой эффект реакции. Указать эндо- или экзотермическая реакция при стандартных условиях.
4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6H2O(г) Число молей,n 4 5 4 6 Энтальпия, -46,0 0 +91,0 -242,0 ∆Н0реакции = [4(+91)+6(-242)]-[4(-46)+5·0]= -904кДж.
Так как ∆ Н< О, данный процесс сопровождается выделением тепла, т.е. является экзотермическим.
Таблица № 1 Значения термодинамических функций в стандартных условиях
Термодинамика устанавливает также направление самопроизвольного протекания процессов в данных условиях. При выяснении природы самопроизвольного протекания реакции было установлено, что самопроизвольные реакции сопровождаются экзотермическим эффектом (∆Н<Ο). Однако связь между снижением энтальпии системы и самопроизвольностью протекания процесса является недостаточным фактором. Другим фактором определения самопроизвольности протекания процессов является термодинамическая функция называемая энтропией (S). Энтропия является мерой упорядоченности состояния системы. В ходе химической реакции энтропия системы изменяется. Это изменение называется энтропией реакции. ЭНТРОПИЯ РЕАКЦИИ также рассчитывается по следствию закона Гесса.
∆Sp = ∑ (n · S) прод.— ∑ (n ∙ S) исх.
Пример 3. Рассчитать изменения энтропии системы при реакции в стандартных условиях. N2(г) + О2(г) = 2NO(г) Число молей, n 1 1 2 Энтропия 192 205 211 = 2 · 211—(1 · 192 + 1·205) =14 Дж/моль. К
Все процессы, которые протекают с уменьшением порядка системы, сопровождаются увеличением энтропии и наоборот. Самопроизвольно протекают процессы, идущие с увеличением энтропии. Для процессов протекающих в изобарно - изотермических условиях (p = const, T = const) движущей силой самопроизвольного процесса является стремление системы перейти в состояние с наименьшей энтальпией (энтальпийный фактор), либо с увеличением энтропии (энтропийный фактор). Устойчивому состоянию системы соответствует равенство этих факторов. Н ═ Т ∙ ∆S Термодинамическая функция, показывающая насколько система в данном состоянии отклонилась от равновесного, называется энергией Гиббса (G). ∆G = ∆Н − Т ∙ ∆S Если: ∆G < 0, процесс может протекать самопроизвольно в прямом направлении; ∆G = 0, процесс в состоянии равновесия; ∆G > 0, процесс самопроизвольно в прямом направлении проходить не может. Из соотношения ∆G = ∆Н − Т ∙ ∆S видно, что самопроизвольно могут протекать процессы: 1. экзотермические: (∆Н < 0). Для которых: ∆S > 0. 2. эндотермические: (∆Н > 0). Для которых: ∆S > 0, но /Т·∆S/>/∆Н /,т.е. при высоких температурах.
ЭНЕРГИЯ ГИББСА РЕАКЦИИ также рассчитывается по следствию закона Гесса. ∆Gp = ∑ (n · ∆G) прод.— ∑ (n ∙ ∆G) исх. Пример 4. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях. СО2(г) +С(графит) = 2СО(г) Число молей, n 1 1 2 Энергия Гиббса, -394 0 -137 = [ 2 · (-137)] − [1 · (-394) + 1 · 0 ] = + 120 кДж/моль Так как > 0, в данных условиях процесс невозможен.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|