- •1.Термодинамическая система и окружающая среда.
- •3.Внутренняя энергия и энтальпия
- •10.Условия химического равновесия.
- •11.Закон действия масс.
- •12.Константа равновесия в гомогенной системе. Способы выражения константы равновесия.
- •14.Уравнение изобары Вант-Гоффа.
- •22.Давление насыщенного пара. Закон Рауля.
- •28.Простая и фракционная перегородка
- •29.Экстракция,экстрагент,коэффициент распределения
1.Термодинамическая система и окружающая среда.
Термодинамическая система - любой объект природы, состоящий из достаточно большого количества частиц и отделённый реальной или воображаемой границей от окружающей среды.
В пределах системы между её частями осуществляется беспрепятственный энерго- и массо-обмен.
Всё, что не входит в данный момент в понятие «система», называется окружающая среда.
К окружающей среде предъявляется 1 требование: какие бы изменения в системе не происходили, в окружающей среде изменений происходить не должно. Если в системе совершается процесс- это приводит к изменению её параметров.
Термодинамика - раздел физической химии, изучающий наиболее общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия и процессы перехода между этими состояниями.
2.Изолированные, открытые и закрытые системы.
Различают 3 типа термодинамических систем:
Изолированные системы - не могут обмениваться с окружающей средой ни энергией, ни массой (изолированный термостат, Вселенная в целом)
Открытые системы- могут обмениваться с окружающей средой и энергией, и массой (живые объекты)
Закрытые системы- могут обмениваться с окружающей средой энергией, но не массой (совокупность молекул растворённого вещества)
3.Внутренняя энергия и энтальпия
Внутренней энергией(U) - совокупность кинетической энергии движения и потенциальной энергии взаимодействия всех частей системы. Внутренняя энергия не зависит от пути, по которому идёт процесс.
Энтальпия
Н=Е+PV -это сумма внутренней и потенциальной энергии системы. Особенность энтальпии состоит в том, что она всегда является функцией состояния, её изменения не зависят от пути процесса.
4.Теплота и работа.
Работа(А)– способ энерго обмена системы с окружающей средой при условии, что в движении частиц можно выбрать направление. Работа это способупорядоченногоэнерго обмена с окружающей средой.
Теплота(Q)– это способнеупорядоченногоэнерго обмена системы с окружающей средой. Чтобы произошёл теплообмен необходимо про взаимодействовать частицам. Теплота как и работа не зависит от пути процесса, а определяется только начальным и конечным состояниями системы.
5.Первое начало термодинамики.
Q= ∆U+A
Теплота, проведённая к системе расходуется на изменение её внутренней энергии и на совершение этой системы работы против внешних сил.
6.Применение первого начала термодинамики для изотермического, изобарного и изохорного процессов.
1)Изобарные процессы(идут при постоянном давлении:P=const) Q = ΔU + p ΔV=Н; 2)Изотермические процессы(идут при постоянной температуре:T=const)∆U=0, Q =A т. е. все количество теплоты, сообщаемое газу, расходуется на совершение им работы против внешних сил:
3)Изохорные процессы (идут при постоянном объёме: V=const) Q = ∆U. газ работы не совершает, система не расширяется, она =0.
7.Теплоемкость вещества.
Теплоемкостью вещества называется количество теплоты, которое нужно сообщить системе, для того чтобы её температура изменилась на градусы. С= Q / ΔT.
Теплоёмкость зависит от природы в-ва( у твердого в-ва теплоёмкость всегда меньше, чем у жидких) , количества в-ва и температуры(с ростом температуры теплоёмкость любого в-ва растёт).
8.Закон Гесса. Следствие из закона Гесса.
Qp=ΔН
Закон Гесса
Qv=ΔU
Тепловой эффект химической реакции при условии, что в системе постоянны давление и температура или объём и температура, не зависит от пути процесса, а определяется исходными в-вами.
Следствия из закона:
1)Теплота образования в-ва равна по модулю и противоположна по знаку теплоте его разложения. ( ΔН разложения = - ΔН образования )
2) Тепловой эффект хим. реакции равен сумме теплоте образования продуктов, за вычетом суммы теплоты образования исходных в-в с учётом стехиометрических реакций.
3)Тепловой эффект хим. реакции равен разности между суммой теплоты сгорания исходных веществ и теплоте сгорания продуктов её реакции с учётом стехиометрии.
9.Закон Кирхгофа.
(ΔН/Т)р=ΔСp
Тепловой эффект хим. реакции зависит от температуры если в ходе реакции меняется теплоёмкость.