2. Учение о химических процессах

Понятие,

параметр

Обозначение,

Единица измерения

Смысловое значение

Внутренняя энергия

U, кДж/моль

Полная энергия системы, равная сумме кинетической, потенциальной и других видов энергии всех частиц в этой системе. Функция состояния.

Работа

А, кДж/моль,

A= ±p∆V = ±p(V₂-V₁)

Энергетическая мера направленных форм движения частиц в процессе взаимодействия системы с окружающей средой. При химических реакциях под работой понимают работу против внешнего давления.

Теплота

Q, кДж/моль

Форма теплового движения образующих вещество частиц (молекул, атомов и т.д.). Количественная мера – количество теплоты, т.е. количество энергии, отдаваемое или получаемое системой при теплообмене.

Первый закон термодинамики

Q= ∆U + A

Теплота, подведенная к закрытой системе, расходуется на увеличение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил.

Понятие,

параметр

Обозначение,

Единица измерения

Смысловое значение

Стандартные условия

С.у.

Давление: 101325 Па =1 атм.= 760 мм. рт. ст.

Температура: 25^оС= 298 К

v = 1моль

Энтальпия

Н, кДж/моль

∆ Н = ∆Q + p∆V

Функция состояния, характеризующая энергетическое состояние системы в изобарных условиях.

Энтальпия образования

∆Н^о_{обр 298}

Тепловой эффект образования 1 моля вещества из простых веществ в их устойчивых состояниях при с.у. Для простых веществ равна 0.

Энтальпия реакции

∆Н^о_р-ции., кДж/моль

Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при проведении химической реакции. Если ∆Н^о_реак< 0, то реакция экзотермическая и протекает с выделением тепла, если ∆Н^о_реак>0, реакция эндотермическая и протекает с поглощением тепла.

Закон Г.И. Гесса и его основные следствия

1-е следствие:

∆H_{пр. р-ции} = - ∆H_{обр. р-ции}

2-е следствие:

∆H=Σ∆H_{пр.р-ции}-Σ∆H_исх.в-в

Энтальпия реакции (тепловой эффект) при р=const зависит от природы реагирующих веществ и их исходных состояний и не зависит от пути протекания реакции.

Следствие: Тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот образования продуктов реакции и суммой теплот образования исходных веществ с учетом их стехиометрических коэффициентов.

Энтропия

S, Дж/моль*К

∆S = Σ∆S_{прод.р-ции}-Σ∆S_{исх. в-в}

Функция состояния, характеризующая меру неупорядоченности системы, т.е. неоднородности расположения и движения ее частиц. Может быть рассчитана по следствию из закона Гесса.

Энергия Гиббса

G, кДж/моль

G = H - T S

∆G = ∆H - T∆S

∆G = Σ∆G_{прод.р-ции}-Σ∆G_исх.в-в

Свободная энергия, обобщенная термодинамическая функция, учитывающая энергетику и неупорядоченность системы.