33. Второе начало термодинамики. Энтропия. Формула определения энтропии.
Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может равняться абсолютному нулю (невозможно построить замкнутый цикл, проходящий через точку с нулевой температурой).
Энтропия - функция состояния термодинамической системы, определяющая меру необратимого рассеивания энергии.
34. Скорость химических реакций. Зависимость скорости реакции от температуры. Закон Вант-Гоффа.
Скорость химической реакции — изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства. Является ключевым понятием химической кинетики. Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому, если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение умножается на −1.
Почти все типы реакций, за исключением ферментативных, ускоряются при повышении температуры. Это чрезвычайно важный фактор. Химики постоянно прибегают к нагреванию, используя разнообразные устройства. Попутно отметим, что изменение температуры применяется также для смещения равновесия. Иногда бывает необходимо замедлить нежелательные реакции. В таких случаях применяют холодильники.
Правило Вант-Гоффа — эмпирическое правило, позволяющее в первом приближении оценить влияние температуры на скорость химической реакции в небольшом температурном интервале (обычно от 0 °C до 100 °C)
-
При повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции увеличивается в два—четыре раза.
Уравнение, которое описывает это правило, следующее:
где — скорость реакции при температуре , — скорость реакции при температуре , — температурный коэффициент реакции (если он равен 2, например, то скорость реакции будет увеличиваться в 2 раза при повышении температуры на 10 градусов).
35. Дайте определение процентной и молярной концентрации. Как провести их взаимный пересчет?
Массовая доля — отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Массовая доля измеряется в долях единицы или в процентах:
где:
m1 — масса растворённого вещества, г;
m — общая масса раствора, г.
Молярная концентрация — количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора.
От массовой доли к молярности:
,
где:
ρ — плотность раствора, г/л;
ω — массовая доля растворенного вещества в долях от 1;
M1 — молярная масса растворенного вещества, г/моль.
36. Первое начало термодинамики. Термохимия. Экзо- и эндотермические реакции.
Первое начало термодинамики — один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.
Термохи́мия — раздел химической термодинамики, в задачу которой входит определение и изучение тепловых эффектов реакций, а также установление их взаимосвязей с различными физико-химическими параметрами. Ещё одной из задач термохимии является измерение теплоёмкостей веществ и установление их теплот фазовых переходов.
Экзотермическая реакция (от экзо... вне и греч. thérmó — тепло, жар) , химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. Экзотермическая реакция являются, например, горение, нейтрализация, большинство реакций образования химических соединений из простых веществ. Количество выделяющейся при экзотермическая реакция теплоты зависит от массы реагентов и их природы, агрегатного состояния исходных веществ и продуктов взаимодействия, типа реакции и условий её осуществления (температуры, давления и др.) . По тепловому эффекту экзотермическая реакция противоположны эндотермическим реакциям. Эндотермическая реакция (от эндо... внутри и греч. thérme — тепло, жар) , химическая реакция, сопровождающаяся поглощением теплоты. К эндотермическим реакциям относятся диссоциация (в частности, разложение молекул на свободные атомы) , восстановление металлов из руд, фотосинтез в растениях, образование некоторых соединений из простых веществ.