Работа 3. Определение энтальпий химических реакций и теплоемкости веществ

Объем требований к допуску

Термодинамические системы. Понятие системы. Классификация систем. Открытая, закрытая и изолированная система. Состояние системы и его описание. Интенсивные и экстенсивные параметры состояния. Стационарное и равновесное состояние системы. Понятие процесса. Обратимые и необратимые процессы в системе. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Изобарные, изохорные, изотермические, адиабатические и политропические процессы. Гомогенные и гетерогенные системы. Понятие фазы. Фазовые переходы.

Термическое равновесие в системе. Нулевое начало термодинамики.

Понятия энергии, теплоты и работы. Внутренняя энергия и энтальпия системы как функции состояния. Первое начало термодинамики. Работа расширения. Полезная работа и ее виды. Теплоемкость. Удельная и молярная теплоемкость. Теплоемкость при постоянном давлении и постоянном объеме. Теплоемкость газов, жидкостей и твёрдых тел.

Термохимия. Тепловой эффект химической реакции, протекающей при постоянном давлении или постоянном объёме. Закон Лавуазье-Лапласа. Закон Гесса. Теплота образования и теплота сгорания вещества. Следствия из закона Гесса. Термохимические уравнения. Выполнение термохимических расчетов путем линейной комбинации термохимических уравнений. Теплоты фазовых переходов и их использование в термохимиических расчетах. Средние энергии химических связей и их использование в термохимических расчетах. Энтальпия растворения, энтальпия кристаллической решетки и энтальпия сольватации ионов. Энтальпия образования кристаллогидрата.

Стандартное состояние газа, жидкости, твердого тела и раствора. Стандартные условия. Использование значений стандартных термодинамических функций в термодинамических расчетах. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Уравнения Кирхгофа.

Калориметрическое изучение тепловых эффектов. Принцип действия и устройство калориметра. Уравнение теплового баланса калориметра. Предварительный, главный и заключительный периоды калориметрического опыта. Графическое определение разности температур в калориметрических измерениях. Термометр Бекмана.

Расчет средней величины и доверительного интервала определяемой величины.

Варианты лабораторного задания

1. Определение энтальпии растворения солей.

2. Определение энтальпии реакции нейтрализации.

3. Определение энтальпии реакции образования кристаллогидрата сульфата меди (II).

Литература

1. Глинка Н.Л. Общая химия.- Л., 1984.- С. 158-163.

2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия.- М., 1981.- С. 161-171, 174-176.

3. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 1988.- С. 156-165.

4. Неницеску К.Д. Общая химия.- М., 1968.- С. 181-188.

5. Угай Я.А. Общая химия.- М., 1977.- С. 131-137.

6. Спицын В.И., Мартыненко Л.И. Неорганическая химия.- М., 1991.- С. 392-399.

7. Физическая химия / Под ред. К.С.Краснова.- М., 1982.- С. 180-218.

8. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия.- М., 1988.- С. 60-83.

9. Киреев В.А. Курс физической химии.- М., 1975.- С. 237-272.

10. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика.- М., 1975.- С. 11-27, 30-55.

11. Физическая химия: Теоретическое и практическое руководство / Под ред. Б.П.Никольского.- Л., 1987.- С. 387-401.

12. Рачинский Ф.Ю., Рачинская М.Ф. Техника лабораторных работ.- Л., 1982.- С. 179.

13. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии.- М., 1978.- С. 54-96.