- •Семинары по физической химии 1 часть
- •Физическая химия
- •Теория
- •Задачи
- •Второй закон термодинамики
- •Объединенное выражение I и II начал термодинамики. Зависимость энтропии от параметров состояния
- •Типы задач
- •Рассчитайте изменение энтропии при изобарном нагревании 1 моль хлора от температуры 300 до 500 К. Воспользуйтесь справочными данными о зависимости теплоемкости хлора от температуры.
- •Рассчитайте изменение энтропии в реакции синтеза аммиака при температуре 598 К и давлении 1 атм.
- •Энергия Гиббса. Энергия Гельмгольца.
- •Типы задач
- •Рассчитайте изменение энергии Гиббса, если в результате расширения 20 кг гелия при 298 К объем газа увеличился в 1 000 раз. Газ считать идеальным.
- •Рассчитайте изменение энергии Гельмгольца, если в результате сжатия 500 моль кислорода при 400 К давление газа увеличилось в 100 раз. Газ считать идеальным.
- •Расчет изменения энергии Гиббса при смешении идеальных газов
- •54 г воды испаряются при 373 К и давлении 1 атм, а затем изотермически расширяются до давления 0,1 атм. Рассчитайте общее изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца.
- •Рассчитайте изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца при стандартных условиях и температуре 400 К для реакции H2 + 1/2O2 = H2O(ж), считая температурный коэффициент энергии Гиббса величиной постоянной. Воспользуйтесь справочными данными.
- •Рассчитайте изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца при стандартных условиях и температуре 400 К для реакции H2 + 1/2O2 = H2O(ж), считая температурный коэффициент энергии Гиббса величиной постоянной. Воспользуйтесь справочными данными.
- •Уравнение Гиббса-Гельмгольца
- •Химическое равновесие
- •Влияние общего давления и добавления инертного газа на смещение равновесия
- •Уравнение изотермы Вант-Гоффа
- •Уравнение изотермы Вант-Гоффа
- •Уравнение изобары Вант-Гоффа
- •Методы расчета константы равновесия
- •Фазовое равновесие в однокомпонентных системах
- •Фазовое равновесие в однокомпонентных системах
- •Уравнение Клапейрона
- •Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
- •Парциальные мольные величины
- •Методы определения парциальных молярных величин
- •Коллигативные свойства
- •Фазовая диаграмма для растворителя и раствора
- •Основные формулы
- •Основные формулы
- •В 1000 г воды растворили 0,0684 кг сахарозы (M = 342 г/моль). Удельная теплота испарения воды 2256,7 кДж/кг. Рассчитать давление пара над раствором при 500С и температуру кипения раствора. Воспользоваться справочными данными.
Расчет изменения энергии Гиббса при смешении идеальных газов
T=const |
= |
= |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
∆ = 1 |
|
|
|
||
|
∆ = исх |
|
|
|||
|
|
|
кон |
|
= |
|
|
|
|
|
|||
∆ = ∆ + ∆ = + |
+ + |
|
||||
=n1/(n1+n2) |
+ |
|
54 г воды испаряются при 373 К и давлении 1 атм, а затем
изотермически расширяются до давления 0,1 атм. Рассчитайте |
||||
общее изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца. |
||||
|
= – + |
dA =–SdT–pdV |
|
|
|
p, T = const, dG = 0 |
|
|
|
|
ΔG = H – T S |
ΔA = U – T S |
|
|
|
- уравнение Гиббса-Гельмгольца |
H = U + ΔνRT, где Δν – |
|
|
|
∆G(любогофазового перехода) |
ΔA = ΔG – ΔνRT |
|
|
|
= 0 |
изменение числа мольгазообразных |
|
|
|
|
веществ |
|
|
|
|
ΔG = ΔA + ΔνRT |
|
|
|
|
∆A(плавления) = 0 |
|
|
|
|
∆A(испарения) =– ΔνRT |
|
|
|
|
∆A(возгонки) = |
– ΔνRT |
|
|
|
54 |
|
|
|
|
∆исп = − 18 · 1 · 8,31 · 373 |
|
|
|
|
= −9,30 кДж |
|
|
54 г воды испаряются при 373 К и давлении 1 атм, а затем изотермически расширяются до давления 0,1 атм. Рассчитайте общее изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца.
|
= – |
+ |
|
dA =–SdT–pdV |
|
|
||||||
T = const |
|
|
|
|
|
T = const |
|
= − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
||||
∆ = 2 = |
2 |
∆ = − 2 = − 2 |
|
|||||||||
|
1 |
|
1 |
|
|
|
1 |
2 |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= 1 |
|
|
|
= − 1 |
= 2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
2 |
|
|
|
|
|
54 |
|
|
|
0,1 |
|
1 |
|
|
0,1 |
|
|
∆ = |
· 8,31 · 373 · |
∆ = |
54 |
|
|
|
|
|||||
18 |
1 |
18 · 8,31 · 373 · |
1 |
|
||||||||
|
= −21,42 кДж |
|
|
= −21,42 кДж |
|
|
54 г воды испаряются при 373 К и давлении 1 атм, а затем изотермически расширяются до давления 0,1 атм. Рассчитайте
общее изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца. dA =–SdT–pdV
|
|
∆G = ∆исп G + ∆расш G = |
∆A = ∆исп A + ∆расш A = |
= 0 + (−21 ,42 )= |
= −9,30+ (−21 ,42 )= |
−21 ,42 кДж |
−30,75кДж |
|
|