14. Тепловые эффекты реакций. Применение первого закона т/д к изохорным и изобарным процессам. Стандартные энтальпии образования веществ.

V=const, Q=ΔU.  Подводимая теплота расходуется только на изменение внутренней эн-гии системы.

p=const, Q=(U₂-U₁)+(pV₂-pV₁)=H₂-H₁=ΔH, H – энтальпия. изменение энтальпии ΔH не зависит от пути процесса, т.е. это функция состояния.

Тепл. эфф. реакции – изменение эн-гии системы при протекании в ней хим. реакции, при условии что система не совершает никакой работы, кроме раб. расширения.

эндотермические реакции  V = const, ∆U > 0;  P = const, ∆H > 0;

экзотермические реакции  V = const, ∆U < 0;  P = const, ∆H < 0.

Чтобы сравнивать тепл. эффекты разл. процессов, важно чтобы они были отнесены к одним условиям, т.е. стандартизованны.

Стандартная энтальпия обр. соед-ия (          ) – энтальпия реак-ции образования 1 моля этого соединения в стандартных условиях из простых вещ-в, находящихся в стандартном состоянии [кДж/моль]. Станд. усл.: p=1 атм.=101.3 кПа., T=298 K. Станд. состояние вещ-ва – физич. сост., в кот. чистое вещ-во наиб. стабильно в станд. условиях. Энтальпия обр. простого вещ-ва в станд. сост. принята равной 0.

15. Законы термохимии (Лавуазье-Лапласа, Гесса). Расчет тепловых эффектов химических процессов. Уравнение Кирхгофа.

Закон   Лавуазье-Лапласа:   теплота,   которая   выделяется   при

образовании химического соединения, равна теплоте, поглощаемой при его   разложении   на   исходные   вещества   (тепловой   эффект   прямой реакции равен и противоположен по знаку тепловому эффекту обратной реакции). Например:

Закон Гесса (основной закон термохимии): тепловой эффект (изменение  энтальпии)  химической  реакции  не  зависит  от  пути  процесса,  а определяется  только  начальным  и  конечным  состоянием  системы. Тепловой  эффект  любой  химической  реакции  можно  рассчитать  по известным теплотам образования веществ, участвующих в реакции, используя  следствие  из  закона  Гесса:  тепловой  эффект  (изменение  энтальпии) реакции равен разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ (с учетом стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции).

где n’ и n’’ - стехиометрические  коэффициенты  продуктов  ре-

акции и исходных веществ соответственно. Для расчета тепл. эфф. реакции при любой темп-ре используется ур-ние Кирхгофа:

                        где        - молярная изобарная теплоемкость (кол-во тепла, необ. для нагр. вещ-ва на 1 ºС). Принято что теплоемкость не зависит от температуры, поэтому:

16. Второй закон т/д. Энтропия системы, физический смысл. Зависимость ее от различных факторов.

II закон т/д определяет напрвленность превращения эн-гии и имеет несколько эквивалентных формулировок:

Теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому (Клаузиус).

Невозможно всю теплоту превратить в полную работу, часть ее непременно теряется (Кельвин-планк).

        где Q – связанная (рассеянная эн-гия) – та ее часть, которая не может быть превращена в работу и определяет меру беспорядка в системе (S). ΔS – изменение энтропии. Т/д смысл энтропии:                   - мера связанной эн-гии, отнесенная к 1 K, т.е. мера перехода           эн-гии в такую форму, из которой онане может самопроизвольно переходить в другие формы. Статистический смысл: мера неупорядоченности системы, количественная мера хаотического движения и взаимного расположения частиц системы. Энтропия зависит от природы вещ-в, числа частиц и температуры.