- •Тема 1.1. Основи хімічної термодинаміки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
- •Тема 1.2. Фазова рівновага та вчення про розчини. . . . . . . . . . . . ..27
- •Тема 1.3 Електрохімія. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
- •Тема 1.1. Основи хімічної термодинаміки план
- •1. Зміст та основні поняття термодинаміки
- •2. Перше начало термодинаміки. Ентальпія
- •3. Закон гесса
- •Наслідки закону Гесса
- •Кількість енергії, що витрачається різними категоріями людей
- •4. Друге начало термодинаміки
- •5. Термодинамічні потенціали і фактори
- •Типи реакцій та умови їх протікання в залежності від
- •6. Розрахунок термодинамічних потенціалів в хімічних реакціях
- •Термодинамічні властивості деяких речовин
- •Тим, хто хоче знати більше Термодинаміка біохімічних процесів
- •Контрольні запитання
- •Тема 1.2. Фазова рівновага та вчення про розчини план:
- •1. Загальна характеристика розчинів
- •2. Розчини газів в рідинах. Закон генрі
- •Розчинність газів у воді при різних температурах, м3 газу/м3 води
- •Розчинність твердих речовин в рідинах
- •4. Дифузія і осмос в розчинах. Закон вант-гоффа
- •Явище осмосу. Закон вант - гоффа
- •Практичне значення осмосу
- •5. Тиск пари над розчинами. Закон рауля
- •6. Температура кристалізації і кипіння розчинів
- •Кріоскопічні і ебуліоскопічні сталі для деяких розчинників
- •7. Фазові переходи. Фазова рівновага
- •Класифікація гетерогенних систем
- •Тим, хто хоче знати більше розчинники, їх характеристика
- •Контрольні запитання.
- •Тема 1.3. Електрохімія електрична провідність розчинів. План
- •Предмет електрохімії
- •2. Електропровідність розчинів електролітів,
- •Вимірювання електропровідності
- •3. Електродний потенціал. Рівняння нернста
- •Ряд стандартних електродних потенціалів
- •С тандартні електродні та окисно-відновні потенціали у водних розчинах при 298к
- •4. Класифікація електродів
- •Класифікація електродів
- •Тим, хто хоче знати більше електрохімічні елементи
- •Контрольні запитання:
- •Тема 1.4. Хімічна кінетика і каталіз план
- •1.1. Природа речовин, що реагують
- •1.2. Агрегатний стан речовин
- •1.3. Площа поверхні зіткнення речовин, що реагують
- •1.4. Вплив тиску
- •1.5. Концентрація реагуючих речовин
- •2. Залежність швидкості реакції від температури
- •3. Складні реакції. Ланцюгові реакції
- •Ланцюгові реакції
- •4. Фотохімічні реакції
- •Каталіз і каталізатори
- •Ферментативний каталіз
- •Тим, хто хоче знати більше вплив температури на швидкість біологічних процесів
- •Література
Наслідки закону Гесса
1. Тепловий ефект хімічної реакції дорівнює різниці сум теплот утворення продуктів реакції і теплот утворення вихідних речовин. Наприклад, тепловий ефект ΔН° реакції:
НСl + NНз = NН4Сl
у газовій фазі дорівнює:
ΔН° =ΔНутв,(NН4СІ) – ΔНоутв(НСІ) – ΔНоутв(NН3).
2. Тепловий ефект хімічної реакції дорівнює різниці сум теплот згоряння вихідних речовин і теплот згоряння продуктів реакції. Наприклад, тепловий ефект ΔН° реакції:
СН4 + СО2 = 2СО +2Н2
у газовій фазі дорівнює:
ΔН° =ΔНозгор.(СН4) - 2ΔН°згор.(СО) - 2ΔН°згор.(Н2)
З. Якщо здійснюються дві реакції, які приводять системи з різних початкових станів в однакові кінцеві, то різниця теплових ефектів цих реакцій дорівнює тепловому ефекту переходу з одного початкового стану в інший.
Наприклад:
С графіт + О2 = СО2; ΔН° = - 393,51 кДж/ моль;
С алмаз + О2 = СО2; ΔН° = - 395,54 кДж/ моль;
С графіт → С алмаз ΔН° = -393,51 - (- 395,54) = 1,83 кДж/моль.
4. Якщо здійснюються дві реакції, які приводять системи з однакових початкових станів до різних кінцевих, то різниця теплових ефектів цих реакцій дорівнює тепловому ефекту переходу з одного кінцевого стану до іншого.
Наприклад:
Н2 + 1/2О2 = Н2О р; ΔН° = -285,84 кДж/моль:
Н2 + 1/2О2 = Н2О г; ΔНо = -211,83 кДж/ моль;
Н2Ор →Н2Ог; ΔН° = - 271,83 - (- 285,84) = 44,01 кДж/моль.
Організм людини можна розглядати, як унікальний хімічний реактор, в якому відбувається велика кількість різноманітних хімічних перетворень.
Основним джерелом енергії для живих організмі в є хімічна енергія, що міститься в продуктах харчування. Для людини головними компонентами їжі є жири, білки, вуглеводи, при окисненні яких виділяється енергія. Енергетичну характеристику продуктів харчування прийнято подавати у калоріях. Їжа найчастіше є сумішшю поживних речовин різного складу, тому калорійність їжі вказують у розрахунку на 1г, а не на 1 моль. При цьому слід пам'ятати, що 1 калорія = 4,18 Дж.
Калорійністю харчових речовин називається енергія, що виділяється при повному окисненні (згоранні) 1г поживних речовин.
Жири, білки і вуглеводи окислюються в організмі до тих же продуктів, що і при згорянні в калориметрі.
С→СО2
Н→Н2О
N→N2
Тому для енергетичної оцінки більшості продуктів харчування може служити ентальпія реакції їх згоряння.
Найбільшу енергетичну цінність мають жири, при окисненні яких виділяється 37,7 - 39,8 кДж/г (9 - 9,5 ккал/г). У процесі засвоєння вуглеводів виділяється 16,5 - 17,2 кДж/моль 4- 4,1 ккал/г). На тому ж рівні і енергетична цінність білків.
Для дорослої людини норма вживання поживних речовин на добу становить: жирів 60-70г, білків 80- 100г (при важкій праці 130 - 140г), потрібна маса вуглеводів повинна в 4 - 5 разів перевищувати масу білків, причому, тільки невелика частина від цього повинна бути у вигляді сахарози (приблизно 8г).
Кількість енергії, що витрачається людиною залежить від віку, статі та інтенсивності праці.
Таблиця 1.1.