1 курс / коллоквиум

Ответы на вопросы коллоквиума по теме Строение атомов.

Бессонов Илья Игоревич

2АВС-1ДБ-270

2013г.

Вопросы:

1. Что изучает химическая термодинамика и термохимия?

2. Как называются функции состояния системы и от чего они зависят?

3. Дайте характеристики каждой функции состояния (энтальпии, энтропии, энергии Гиббса).

4. Как используют закон Гесса и следствие из него для термодинамических расчетов?

1)Химическая термодинамика изучает законы превращения энергии из одной формы в другую в различных процессах.

Термохимия изучает тепловые эффекты реакции, а также устанавливает взаимосвязи с различными физико-химическими параметрами.

2)Термодинамические функции состояния системы — энтальпия и внутренняя энергия.

Энтальпия — это функция состояния термодинамической системы, определяющая тепловой эффект изобарического процесса.

Будучи функцией состояния, внутренняя энергия однозначно определяется состоянием системы. Изменение внутренней энергии при переходе из одного состояния в другое будет всегда равно разности между её значениями в конечном и начальном состояниях, независимо от предыстории системы и от пути, по которому совершался переход.

3)Энтальпия— термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии при выборе в качестве независимых переменных давления, энтропии и числа частиц.

Энтропия изолированной системы при протекании необратимого процесса возрастает. Действительно, изолированная (т. е. предоставленная самой себе) система переходит из менее вероятных в более вероятные состояния, что сопровождается ростом величины S. Энтропия системы, находящейся в равновесном состоянии, максимальна.

Свободная энергия Гиббса (или просто энергия Гиббса) — это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на вопрос о принципиальной возможности протекания химической реакции.

4) Закон Гесса утверждает: тепловой эффект реакции не зависит от промежуточных стадий, а определяется лишь начальными и конечными состояниями ве­ществ, если единственной работой является работа расширения, и объем (или давление) в ходе реакции остается неизменным. Таким образом, если возможно проведение реакций несколькими спо­собами, то при совпадении состояний реагентов и продуктов реакции тепло­вой эффект ее должен быть одним и тем же. Из закона Гесса вытекают два важнейших следствия:

1) тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования про­стых веществ продуктов реакции за вычетом суммы теплот об­разовании из простых веществ исходных соединении;

2) тепловой эффект реакции равен сумме теплот сгорания исход­ных соединении за вычетом суммы теплот сгорания продуктов реакции.Второе следствие из закона Гесса наиболее широко используется для расчета тепловых реакций с участием органических соединений, так как зна­чительно легче определять их теплоты сгорания в кислороде, чем теплоты образования из элементов.Суммарный эффект этих двух противоположных тенденций в процессах, протекающих при посто­янных Т и р, отражает изменение энергии Гиббса G

Используемая литература: Wikipedia; «Начала химии».