17.Внутренняя энергия и Энтальпия.

Внутренняя энергия – это сумма энергии составляющих её частей,т.е. атомов и молекул.Внутренняя энергия U это сумма её кинетической и потенциальной энергии.

U=U_кин+U_потэ

U_кин-энергия движущихся частиц(движение атомов или ионов)

U_потэ-энергия взаимодействия всех частиц(атомов друг с другом в молекулы)

Важной термодинамической величиной является энтальпия.

H=U+PV,

Q_p=(H₂-H₁)=∆H,сообщенная системе теплота при постоянном давлении равна изменению энтальпии.

Уравнение ∆H=(U₂-P₂V₂)-(U₁+P₁V₁) показывает, что энтальпия не зависит от характера процесса ,а определяется лишь значениями U,P,V в начальном и в конечном состояниях. Следовательно, энтальпия является функцией состояния системы.

Если U₂> U₁,то ∆U>0 величина положительная, если U₂< U₁,то ∆U<0 величина отрицательная.

18.Изобарно-изотермический и изохорно изотермические потенциалы, и их формулы.

Термодинамические потенциалы (термодинамические функции) — характеристическая функция в термодинамике, убыль которых в равновесных процессах, протекающих при постоянстве значений соответствующих независимых параметров, равна полезной внешней работе.

Изобарно-изотермический потенциал (свободная энергия Гиббса или полезная работа) в отличие от энтальпии ,энтропии системы указывает на направленность хим. Процесса. Размерность [кДЖ/моль]

Если известны значения ∆H и ∆S при определенной температуре можно рассчитать ∆G_т=∆H-∆ST (Гиббса)

Полезная работа:∆F=∆U-∆ST

Для хим. Реакций ∆G рассчитывают:

∆G_х/р=∑∆G_кон.пр.-∑ ∆G_нач.пр.

∆G – ф-ция состояния системы и не зависит от пути достижения данного состояния, а зависит только от начального и конечного состояния исходных и конечных продуктов.

19. Химическое равновесие и зависимость от различных факторов. Химическое равновесие — состояние химической системы, в котором обратимо протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямая-обратная реакция равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем. Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры, давления и концентрации. Факторы влияющие на химическое равновесие:

1) температура

При увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической (поглощение) реакции, а при понижении в сторону экзотермической (выделение) реакции.

CaCO3=CaO+CO2 -Q t↑ →, t↓ ←

N2+3H2↔2NH3 +Q t↑ ←, t↓ →

2) давление При увеличении давления химическое равновесие смещается в сторону меньшего объёма веществ, а при понижении в сторону большего объёма. Этот принцип действует только на газы, т.е. если в реакции участвуют твердые вещества, то они в расчет не берутся.

CaCO3=CaO+CO2 P↑ ←, P↓ →

1моль=1моль+1моль

3) концентрация исходных веществ и продуктов реакции

При увеличении концентрации одного из исходных веществ химическое равновесие смещается в сторону продуктов реакции, а при увеличении концентрации продуктов реакции-в сторону исходных веществ.

S2+2O2=2SO2 [S],[O]↑ →, [SO2]↑ ←

Катализаторы не влияют на смещение химического равновесия.