- •Дисциплина: Физическая химия
- •Работа расширения идеального газа.
- •Теплоемкость при постоянном давлении и объеме и связь между ними.
- •Температурная зависимость теплоемкости от температуры.
- •Применение первого закона термодинамики к химическим процессам.
- •Связь между qp и qv.
- •Расчет тепловых эффектов химических реакций по теплотам образования и теплотам сгорания веществ (на примере реакции).
- •4. Зависимость теплового эффекта от температуры. Уравнение Кирхгоффа в дифференциальной и интегральной форме. Зависимость теплового эффекта от температуры.
- •5. Обратимые и необратимые, самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Второй закон термодинамики, его формулировки и математическое выражение. Цикл Карно. Обратимые и необратимые процессы
- •Второй закон термодинамики, его формулировки
- •Цикл Карно
- •Расчет изменения энтропии при различных термодинамических процессах и при протекании химических реакций.
- •Свободная и связанная энергия.
- •7. Основные соотношения между термодинамическими функциями. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.
- •Уравнение Гиббса – Гельмгольца
- •Вывод дифференциальной формы уравнения Клаузиуса - Клапейрона для процесса кипения.
- •Интегрирование уравнения Клаузиуса - Клапейрона и его анализ.
- •Признаки равновесных состояний.
- •Закон действующих масс. Вывод константы равновесия для гомогенной реакции.
- •Связь между различными формами выражения констант равновесия.
- •Химическое сродство как мера реакционноспособности системы. Изотерма Вант-Гоффа.
- •Нормальное химическое сродство.
- •11. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнение изобары Вант-Гоффа в дифференциальной и интегральной формах. Уравнение изохоры Вант-Гоффа в дифференциальной и интегральной формах.
- •Метод Темкина–Шварцмана
- •13. Термодинамика и законы разбавленных растворов. Понижение давления пара растворителя над раствором. Закон Рауля.
- •14. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри. Зависимость растворимости газов от различных факторов.
- •15. Замерзание и кипение растворов. Криоскопия и эбуллиоскопия.
15. Замерзание и кипение растворов. Криоскопия и эбуллиоскопия.
Из-за того, что давление пара растворителя над раствором меньше давления пара над чистым растворителем, все растворы замерзают при более низкой температуре, а кипят при более высокой температуре. Рассмотрим замерзание и кипение растворов, растворителем которого является вода:
Замерзание |
Кипение |
Понижение температуры замерзания раствора ΔTзам не зависит от природы растворенного вещества и определяется лишь соотношением числа частиц растворителя и растворенного вещества.
ОF есть зависимость давления пара над твердым растворителем, а кривые ОА, ВС, DE – зависимости давления пара над чистым растворителем и растворами с возрастающими концентрациями соответственно.T1=,T2=,T0з= Можно показать, что понижение температуры замерзания раствора ΔTзам прямо пропорционально моляльной концентрации раствора:
Уравнение называют вторым законом Рауля. Коэффициент пропорциональности Eкр – криоскопическая постоянная растворителя – определяется природой растворителя. Eкр=1,89 |
Любая жидкость – растворитель или раствор – кипит при той температуре, при которой давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению. Соответственно температуры, при которых изобара Р = 1 атм. пересечет кривые ОА, ВС и DE, представляющие собой зависимости давления пара над чистым растворителем и растворами с возрастающими концентрациями соответственно, будут температурами кипения этих жидкостей
T1=,T2=,T0к=
Eэб- эбулиоскопическая постоянная растворителя, не зависящая от природы растворенного вещества. Eэб=0,52
|
Константы являются табличными величинами, определены не только для воды, но и для большинства органических растворителей. В случае отстувия константы можно рассчитать с помощью уравнения ВантГоффа: | |
|
|
Концентрация должна быть моляльной, т е.
Ввиду того, что масса растворителя не всегда берется равной 1000, в уравнения вводят массу растворителя G. Тогда
| |
Метод определения молярной массы вещества по понижению температуры замерзания вещества называется криоскопией, а прибор, в котором проводится опыт называется криоскоп. |
Метод определения молярной массы вещества по повышению температуры кипения раствора называется эбулиоскопией. |