
- •Химическая термодинамика
- •Основные понятия и определения
- •Ι Закон термодинамики
- •Частные случаи ι Закона термодинамики
- •Стандартные теплоты образования простых веществ равны нулю!
- •Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры.
- •Виды теплоемкости:
- •Закон Кирхгоффа
- •Методы расчета тепловых эффектов химических реакций при различных температурах.
- •II Закон Термодинамики
- •Анализ II Закона Термодинамики
- •Расчет изменения энтропии в некоторых процессах
- •III Закон Термодинамики
- •Свойства энергии Гельмгольца
- •Свойство энергии Гиббса
- •Применение термодинамических потенциалов к химическим реакциям. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.
- •Термодинамическое описание закрытых систем с переменным составом
- •Химический потенциал идеального газа
- •Уравнение изотермы системы. Связь энергии Гиббса с химическим потенциалом компонентов реакции
- •Закон действующих масс. Стандартная константа равновесия.
- •Практические константы равновесия
- •Химическое равновесие в гетерогенных системах
- •Химическое сродство. Уравнение изотермы химической реакции
- •Уравнение изобары. Влияние температуры на химическое равновесие
- •Приближенное интегрирование уравнения изобары
- •Точное интегрирование уравнения изобары. Уравнение Темкина-Шварца
- •Расчет констант равновесия по приведенным энергиям Гиббса
- •Расчет равновесной степени превращения и состава реакционной смеси
- •Влияние внешних факторов на смещение равновесия
- •Химическая термодинамика реальных систем
- •Понятие активности
- •Теория сильных электролитов Дебая-Хюккеля
- •Фазовое равновесие Основные понятия
- •Условие фазового равновесия
- •Однокомпонентные системы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
- •Диаграмма состояния однокомпонентных систем
- •Бинарные гомогенные системы
- •Закон Рауля
- •Диаграммы кипения в двухкомпонентных системах. Виды диаграмм и их анализ
- •Диаграмма расслоения
- •Теоретические основы перегонки
- •Диаграммы плавкости
- •Уравнение Шредера
- •Теория построения диаграмм плавкости
- •Основы термического анализа Кривые охлаждения
- •Диаграммы плавкости с образованием устойчивых химических соединений
- •Диаграмма плавкости с образованием неустойчивого химического соединения
- •Диаграммы плавкости двухкомпонентных систем с образованием твердых растворов
- •Электрохимия. Термодинамика гальванического элемента
- •Основное уравнение электрохимии – уравнение Нернста
- •Равновесные и стандартные электродные потенциалы
- •Классификация электродов. Электродные процессы
- •Классификация гальванических элементов
- •Основы потенциометрии.
Приближенное интегрирование уравнения изобары
Интегрирование уравнения изобары можно проводить разными методами.
Приближенным данное интегрирование называется из-за того, что не учитывает влияние температуры на тепловой эффект химической реакции.
Проинтегрируем уравнение изобары неопределенным интегралом:
Данное выражение имеет большое практическое значение, так как позволяет построить линейную зависимость от обратной температуры.
Крутизна данного графика так же будет определяться тепловым эффектом химической реакции.
2 1 1 2
Проинтегрируем уравнение изобары определенным интегралом.
Несмотря на неправильность данного вида интегрирования, оно имеет большое практическое значение:
Позволяет вычислить константу равновесия, если известны стандартная константа равновесия и тепловой эффект химической реакции. Расчет будет настолько правильным, насколько близко вторая температура будет лежать к стандарту, потому что только в узком интервале можно принять тепловой эффект независимым от температуры.
Имея несколько значений констант равновесия, можно определить тепловой эффект химической реакции как тангенс угла наклона.
К недостаткам данного метода интегрирования
следует отнести возможную нелинейность
функции
и связанные с этим погрешности вычислений.
Точное интегрирование уравнения изобары. Уравнение Темкина-Шварца
Данный вид интегрирования учитывает зависимость теплового эффекта от температуры и использует температурные ряды теплоемкости.
Таким образом, решая всю эту красоту, сокращая все, что сокращается, приводя подобные слагаемые, если это возможно и делая другого рода простые операции, данное уравнение преображается до вида:
Где
- двойные интегралы по температуре.
Они табулированы и рассчитаны через
каждые 100К.
Расчет констант равновесия по приведенным энергиям Гиббса
Данный расчет строиться на уравнении нормального сродства и определении приведенной энергии Гиббса.
,
Где
- тепловой эффект гипотетической
реакции, протекающей при абсолютном
нуле температуры.
Данный метод получил широкое распространение в связи с развитием ракетной техники и необходимостью расчета химических равновесий при высоких температурах.
Лекция №8
План лекции:
Расчет равновесной степени превращения и состава реакционной смеси.
Влияние внешних факторов на смещение равновесия.
Химическая термодинамика реальных систем.
Понятие активности.
Теория сильных электролитов Дебая-Хюккеля.