I закон термодинамики. Понятие об энтальпии.Термохимические

Уравнения. Закон Гесса. Стандартное состояние и стандартная энтальпия образования вещества. Расчеты тепловых эффектов химических реакций.

Первый закон (первое начало) термодинамики - это, фактически, закон сохранения энергии. Он утверждает, что энергия изолированной системы постоянна. В неизолированной системе энергия может изменяться за счет: а) совершения работы над окружающей средой; б) теплообмена с окружающей средой.

Для описания этих изменений вводят функцию состояния - внутреннюю энергию U и две функции передачи - теплоту Q и работу A. Математическая формулировка первого закона:

dU =  Q -  A (дифференциальная форма) (2.1)

Теплота – мера энергии, переданная с-мой от одного тела к другому за счет разницы темпреатур этих тел, считается положительной, если она передается системе. работа считается положительной, если она совершается системой над окружающей средой – мера энергии, переданной от одного тела к другому за счет перемещения масс под действием других сил.

Тепловой эыыект х/р-теплота, поглощаемая или выделяемая с-мой в результате превращения исходныз вещ-в в продукты. З-н Гесса определяет независимость величины Н от пути протекания процесса. ЭНТАЛЬПИЯ - это тепловой эффект реакции, измеренный (или ычисленный) для случая, когда реакция происходит в открытомсосуде (т.е. при неизменном давлении). Обозначается как ΔH.

II закон термодинамики. Понятие энтропии. Зависимость энтропии от различных факторов

ВЗТ рассматривает вопрос передачи энергии от одного тела к другому, устанавливает направление и возможность самопроизвольного протекания реакции

Ф-ка: в изолированной с-ме самопроизаольно протекают те процессы, кот сопровождаются возрастанием энтропии. Мера упорядоченности с-мы: увелечение энтропии характерно 1)для реакции разложения 2)при след фазовых переходах тв-жидк-газ

Уменьшение энтропии наблюд в 1) в реакциях соединения 2) в фазовых переходах газ-жидк-тв

Энтропия — это показатель неупорядоченности системы.

Энтропия -- это функция состояния, то есть любому состоянию можно сопоставить вполне определенное (с точность до константы -- эта неопределенность убирается по договоренности, что при абсолютном нуле энтропия тоже равна нулю) значение энтропии. Понятие энтропии было впервые введено в 1865 году Рудольфом Клаузиусом. Он определил изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе как отношение общего количества тепла  к величине абсолютной температуры  :

.

Направление самопроизвольно протекающих процессов. Свободная энергия Гиббса. Энтальпийный и энтропийный факторы процесса

ме самопроизаольно протекают те процессы, кот сопровождаются возрастанием энтропии. Свободная энергия Гиббса-т/д-кая ф-я состояния с-мы кот опред возможность самопроизвольного протекания х/р в прямом направлении. Если G<0, реакция возможна в прямом направлении; G>0,реакция невозможна в прямом направлении, протекает обратная реакция; G=0 с-ма нах-ся в состоянии хим равновесия

ΔG = ΔH – T ΔS

в химических процессах одновременно изменяются энергетический запас системы (энтальпийный фактор) и степень ее беспорядка (энтропийный фактор, не совершающая работу энергия).

Анализ уравнения (4.2) позволяет установить, какой из факторов, составляющих энергию Гиббса, ответственен за направление протекания химической реакции, энтальпийный (ΔH) или энтропийный (ΔS · T). Если ΔH < 0 и ΔS > 0, то всегда ΔG < 0 и реакция возможна при любой температуре. Если ΔH > 0 и ΔS < 0, то всегда ΔG > 0, и реакция с поглощением теплоты и уменьшением энтропии невозможна ни при каких условиях. В остальных случаях (ΔH < 0, ΔS < 0 и ΔH > 0, ΔS > 0) знак ΔG зависит от соотношения ΔH и TΔS