Шпоры по химии / Вопрос 1 Предмет и задачи химии

24. Энтропия. Мера неупорядоченности состояния системы. W – число микросостояний системы, термодинамическая вероятность. S = RlnW. В отличии от других термодинамических функций, можно определить не только изменение, но и абсолютное значение. При абсолютном нуле энтропия идеального кристалла равна нулю(третий закон термодинамики). Энтропия растёт по мере повышения температуры. Изменение энтропии системы в результате протекания химической реакции равно сумме энтропий продуктов реакций за вычетом энтропий исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов.

25. Второй закон термодинамики для изолированных систем. В изолированных системах самопроизвольно идут только такие процессы, которые сопровождаются увеличением энтропии. ∆S>0

ВТЗ имеет статистический характер,справедлив для систем состоящ из очень большого числа частиц.Теплота не может переходить произвольно от менее нагретого тела к более нагретому. Теплота может перейти в работу только при наличии разности температур и не целиком, а с определенным термическим КПД.

26. Свободная энергия Гиббса

энергию Гиббса химической реакции ∆G можно рассчитать как сумму энергий Гиббса образования продуктов реакций за вычетом энергий Гиббса образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. По-другому наз-ся изобарный, изотермический потенциал. Обозначается ∆G [к дж/моль]. Энергия Гиббса простых веществ=0. Энергия ∆G Гиббса при простой температуре ∆Т=0, ∆G=∆H ⁰₂₉₈-Т∆S_298(х.р)

Физический смысл энергии Гиббса

Изменение свободной энергии равно максимально полезной работе, которую совершает система в изобарно-изотермическом процессе.

По энергии Гиббса мы можем определить самопроизвольность протекания реакции:∆G>0 (не самопроиз-ый)∆G=0(равновесный)∆G<0(самопроиз-ое теч реакции в прямом направлении)

Самопроизвольность протекания реакций (2-ой закон термодинамики)

Самопроизвольным называют процесс, который протекает самопроизвольно без воздействия внешних факторов. Сущ. еще 1 функция сост.-я энтропия, которая показывает самопроизвольность протекания реакций

1850г. Клазиус - теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому. Обратный процесс можно получить, только оказав внешнее воздействие.

1896г. Больцман - в изолированной системе самопроизвольно протекают только те процессы, которые сопровождаются увеличением энтропии т.е.:∆S>0 (самопроиз-ый) ∆S=0(равновесный) ∆S<0(не самопроиз-ый)

максимальная работа,которую может совершить система при равновесном проведении процесса в изохорно-изотермических условиях,равна изменению энергии Гельмгольца системы ∆F= ∆U-T∆S

27.1911 г.Планк «при абсолютном нуле энтропия идеального кристалла равна нулю.»третий закон термод. по мере повышения температуры растет скорость различных видов движений частиц, т.е число их микросостояний и соответственно термодинамическая вероятность и энтропия вещества.

28. Химическое равновесие имеет динамический характер. Скорость реакции (число частиц, образующихся в единицу времени и единице объема) в прямом направлении равна скорости реакции в обратном направлении. В условиях химического равновесия концентрации (или парциальные давления в случае газов) исходных веществ и продуктов реакции не изменяются во времени и называются равновесными концентрациями (или парциальными давлениями) веществ. равновесные концентрации обозначаются символом вещества в квадратных скобках. Например, равновесные концентарции водорода и аммиака будут обозначаться [Н₂] и [NH₃].Равновесное парциальное давление будем обозначать индексом р.

Итак, термодинамическим условием химического равновесия является равенство энергии Гиббса химической реакции нулю, т.е. ∆G = 0 Константа химического равновесия. ∆G° = -RT ln([L]^l [M]^m / [D]^d [В]^b),[L], [M], [D], [В]равновесные концентрации соответствующих веществ; l, т, d и b показатели степени, равные стехиометрическим коэффициентам. K_равн = [L]^l[M]^m/[D]^d[B]^b К_р=К_равн(RT) ^

K_р = exp(-H/(RT)+ S/R) Правило Ван-Гоффа. V₂ = V₁^{T/ 10}

29.при внешнем воздействии на систему происходит смещение хим.равновесия, т.е изменяются равновесные концентрации исходных веществ и продуктов реакции.если в результате внешнего воздействия увеличиваются равновесные концентрации продуктов реакции, то говорят о смещении равновесия вправо.а если увеличиваются равновесные концентрации исходных веществ, то смещение равновесия происходит влево.принцип Ле Шателье: Если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, то равновесие смещается в таком направлении, которое ослабляет внешнее воздействие. Твердые исходные вещества и продукты реакции не влияют на смещение гетерогенного химического равновесия.

30.чтобы произошла реакция, необходимо столкновение реагирующих частиц.при одной и той же температуре число столкновений растет с увеличением числа реагирующих частиц в еденице объема,т.е с возрастанием концентрации реагентов.скорость реакции повышается с увеличением концентрации реагирующих веществ.