Примеры решения задач

1. Рассчитайте изменение энтальпии 1 моля кристаллического магния в процессе его нагревания от 315 до 465 К по формуле с учетом зависимости мольной теплоемкости от температуры: .

Решение:

2. Зависимость константы равновесия реакции от температуры выражается уравнением:

Найдите производную dlnK_р/dT.

Решение:

Для перехода от десятичного логарифма к натуральному, умножим обе части уравнения на 2,303:

Применяя формулы для нахождения производных, получим:

3. Рассчитайте скорость химической реакции и постройте график зависимости скорости от времени по таблице, используя формулу , где υ – скорость химической реакции, ммоль/(лс), c –концентрация, t – время:

№	1	2	3	4	5	6
t, с	0	600	1200	1800	2400	3600
с, ммоль/л	19,8	14,7	11,0	9,15	7,72	5,88

Решение:

Рассчитаем скорость химической реакции (уравнение(21)):

,

Для построения графика зависимости скорости химической реакции от времени рассчитываем среднее время как полусумму времени двух соседних точек, так как наклон касательной совпадает с наклоном секущей в средней точке:

Для построения графика внесем полученные результаты в таблицу.

№	υ·103, ммоль/(лс)	tср, с
1	8,5	300
2	6,1	900
3	3,15	1500
4	2,38	2100
5	1,53	3000

Строим график зависимости «υ – t» (рис. 39).

Рис. 39. Зависимость скорости реакции от времени

Задачи и упражнения для самостоятельного решения

1. Зависимость константы равновесия от температуры выражается уравнением:

.

Найдите производную dlnK_p/dT.

(Ответ: )

2. Рассчитайте изменение энтальпии 1 моля α-SiO₂ при нагревании от 331 до 484 К по формуле с учетом зависимости теплоемкости от температуры:

.

(Ответ: 10,361 кДж/моль)

3. Реакция омыления метилацетата щелочью при 298 К протекает по уравнению

CH₃COOСH₃ + NaOH = CH₃COONa + CH₃OH.

Для этой реакции при 298 К получены следующие результаты:

№	t, мин	с, моль/л
1	3	0,00740
2	5	0,00634
3	7	0,00550
4	10	0,00464
5	15	0,00363
6	25	0,00254

Рассчитайте скорость химической реакции и постройте график зависимости скорости от времени.

(Ответ: 5,3·10^–4; 4,2·10^–4; 2,86·10^–4; 2,02·10^–4; 1,09·10^–4 ммоль/(л·с))

1. Физическая химия модуль 1 термодинамика. Термохимия

1.1. Основные понятия и законы термодинамики. Термохимия

Производство подавляющего большинства лекарственных форм является многостадийным процессом, состоящим из ряда химических реакций. Информация о тепловых эффектах реакций позволяет оптимизировать процесс в целом.

Законы термодинамики являются теоретическим фундаментом, который используется в таких разделах физической и коллоидной химии, как химическая термодинамика, термодинамика фазовых равновесий, термодинамика поверхностных явлений, адсорбция.