С истемы

Изолированная Открытая

(модельная, теоретическая) – нет (реальная) – есть теплообмен с

теплообмена с окружающей средой окружающей средой энергией и

веществом

и золяция

Э нтропия - D S = ^DQ Чем тело больше нагрето, тем вероятнее,

^T что оно будет охлаждаться сильнее.

DGх.р. = DНх.р. – Т *DS <0 >0 Изменение энтропии в изолированной системе. DSA = - ΔQА - ΔTA тепло, которое тело А отдаёт телу В. DSв = + ΔQВ - TВ тепло, которое тело В получает. -ΔQA = ΔQB , так как теплообмен возможен только между телами DS системы = DSА + DSВ = - ΔQA + ΔQB TA TB D S системы = ΔQB 1 – 1 >0 TВ TA Второй закон термодинамики В изолированных системах самопроизвольно протекают только такие процессы, в которых энтропия возрастает. DS > 0 Энтропия - DS – мера беспорядка в системе (справочная величина) DSо обр. – Дж/моль *К

И зменение свободной энергии Гиббса (изобарно- изотермического потенциала) для реальных (открытых) систем DGх.р. – критерий самопроизвольного протекания химической реакции. DGх.р. – свободная энергия. DНх.р. – полная энергия (энтальпийный фактор) Т *DS – связанная энергия (энтропийный фактор) 1. Химическая реакция возможна, если DGх.р. < 0 2.Химическая реакция невозможна, если DGх.р. > 0 3. В системе наступило динамическое химическое равновесие, если DGх.р. = 0

DS > 0

Свободную энергию Гиббса можно рассчитать 2 способами:

Р асчет DGх.р.

при произвольных условиях при стандартных условиях

-

DGх.р. = DНх.р. – Т *DS

DG_х.р.=SnDG°_обр. прод.р.- SnDG°_обр.исх.в-в.

Пользуясь первым следствием из закона Гесса рассчитывают:

DНх.р., DSх.р., DGх.р.

DН_х.р. = S n DН °_обр. - S n DН °_обр.

прод.р. исх. в-в

DS_х.р. = S n DS °_обр. - S n DS °_обр.

прод.р. исх. в-в

В справочнике: DН°_обр., DS°_обр., DG°_обр.

РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ:

«ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ»

Задача №1

Определите теплоту образования хлорида аммония, если для реакции: NH_3(Г) + HCl _(Г) = NH₄Cl, Нх.р. = - 176 кДж

и известны теплоты образования: Нобр. (NH₃) = - 46,19 кДж/моль

Нобр. _(HCl) = -92,30 кДж/моль

Решение

Запишем термохимическое уравнение реакции:

Нобр. кДж/моль NH_3(Г) + HCl _(Г) = NH₄Cl, Нх.р. = - 176 кДж

- 46,19 - 92,30 ?

Согласно следствию из закона Гесса:

Нх.р. = Нобр.(NH₄Cl) – [Нобр.(NH₃) + Нобр.(HCl)]

Подставляем данные в следствие из закона Гесса.

-176,9 = Нобр.(NH₄Cl) – [(- 46,19) + (-92,30)];

-176,9 = Нобр.(NH₄Cl) + 138,49;

Отсюда Нобр.(NH₄Cl) = -176,9 - 138,49 = - 315,36 кДж/моль

Ответ: Нобр.(NH₄Cl) = - 315,36 кДж/моль.

Задача №2

Определите тепловой эффект реакции, используя стандартные значения теплот образования веществ: SO₃ + 2 KOH = K₂SO₄ + H₂O_(ж)

H_обр. SO₃ = - 395,2 кДж/моль;

KOH = -425,93 кДж/моль;

H₂SO₄ = - 1433,44 кДж/моль;

Н₂О = -285,84 кДж/моль.

Решение

Запишем термохимическое уравнение реакции:

Нобр. кДж/моль SO₃ + 2 KOH = K₂SO₄ + H₂O_(ж)

- 395,2 - 425,93 -1433,44 -285,84

Согласно следствию из закона Гесса:

Нх.р. = [(Нобр.K₂SO₄ + Нобр.H₂O)] – [Нобр.SO₃ + 2 *Нобр.KOH]

Подставляем данные в следствие из закона Гесса:

Нх.р. = [(-1433,44) + (-285,84)] – [(-395,2) + 2 *(-425,93)] = -472,22 кДж.

/р. экзотермическая/

Ответ: Нх.р. = -472,22 кДж.=> р. экзотермическая.