Билет 7. Энтропия вещества. Зависимость энтропии вещества от t, V, агрегатного состояния. Энтропия образования вещества.

S=k*lnW - формула Больцмана, k - константа Больцмана=R/Na=1,38*10^(-23) Дж\К

Энтропия - мера беспорядка в системе

Энтропия прямо пропорциональна размерам системы. При объединении двух систем их энтропии складываются.

Условие самопроизвольности процесса в изолированной системе - возрастание ее энтропии - Второй закон термодинамики. Те состояния, которые реализуются небольшим числом способов, т.е. имеют низкую энтропию, считают упорядоченными, а те, которые можно воспроизвести громадным числом способов, называют неупорядоченными.

Изменение энтропии системы, поглотившей теплоту Q при постоянной температуре Т, вычисляется по формуле ∆S=Q/T

Энтропия обычно возрастает при растворении твердого вещества в воде или другом растворителе: S°(NaCl,k)<S°(NaCl,р)

Энтропия газа уменьшается при его растворении в воде или другом растворителе: S(CO2,г)>S(CO2,р)

Энтропия вещества тем больше, чем сложнее его химический состав: S(Na,k)<S(NaCl,k)

При одинаковой сложности состава вещества его энтропия тем больше, чем больше молекулярная масса: S(H2,г)<S(O2,г)

Энтропии веществ с повышением температуры возрастают. Если же с ростом температуры изменяется агрегатное состояние участников реакции, то меняется и сама реакция.

Энтропией образования вещества называется энтропия реакции, в которой 1 моль этого вещества образуется из простых веществ, являющихся стандартными состояниям элементов.

Энтропии чистых веществ всегда положительны, а энтропии образования веществ могут быть как положительными, так и отрицательными.

Билет 8. Энтропия химической реакции. Процессы, сопровождающиеся увеличением и уменьшением энтропии (примеры) Расчет энтропии химической реакции(на конкретном примере).

Изменение энтропии в химической реакции: ∆Sреак = ∑Sпрод - ∑Sреаг

Энтропия обычно возрастает при растворении твердого вещества в воде или другом растворителе: S(NaCl,k)>S(NaCl,р)

Энтропия газа уменьшается при его растворении в воде или другом растворителе: S(CO2,г)>S(CO2,р)

Энтропия вещества тем больше, чем сложнее его химический состав:S(Na,k)<S(NaCl,k)

При одинаковой сложности состава вещества его энтропия тем больше, чем больше молекулярная масса: S(H2,г)<S(O2,г)

Энтропии веществ с повышением температуры возрастают. Если же с ростом температуры изменяется агрегатное состояние участников реакции, то меняется и сама реакция.

Энтропия реакции на примере: 2NO,г + 2H2,г = 2H2O,г + N2,г

∆rS = 2S(H2O,г) + S(N2,г) - 2S(NO,г) - 2S(H2,г) = -113,4 Дж/к <0

Билет 9. Энергия Гиббса. Стандартная энергия Гиббса образования вещества. Стандартная энергия Гиббса химической реакции. Расчет (на конкретном примере).

HClг + NH3,г = NH4Cl,к

∆rH=-176,9 кДж ∆S=-284,6 Дж/к. Энтропия системы в самопроизвольном процессе уменьшилась. Изменение энтропии внешней среды можно вычислить:

∆Sвн.сред = Q/T, Q = -∆rH => ∆Sвн.сред = -∆rH/T

∆Sобщ = ∆rS + ∆Sвн.сред = ∆rS - ∆rH/T = 319,2 Дж/К - положительно

∆rS -∆rH/T > 0 или ∆rH - T∆rS < 0.

Величину ∆rH - T∆rS обозначают G и называют энергией Гиббса реакции

Энергия Гиббса любого простого вещества, являющегося стандартным состоянием элемента, принимается равной нулю при любой температуре.

Стандартная энергия Гиббса образования вещества - это изменение энергии Гиббса при образовании 1 моля вещества в его стандартном состоянии из составляющих его веществ, являющихся стандартными состояниями соответствующих элементов.

При расчете стандартной энергии Гиббса растворов образования ионов принимается, что для иона Н+ стандартная энергия Гиббса равна нулю при всех температурах, как и ∆fH и S