Гидролиз

Соли, образованные слабым основанием и слабой

кислотой, подвергаются гидролизу и по аниону и по

катиону.

NH4CN + H2O HCN + NH4OH

CN- + H O HCN + OH-

2

NH

+ + H O NH OH + H+

4

2

4

Реакция среды зависит от соотношения констант

диссоциации кислоты и основания.

Если Kb > Ka – среда щелочная, pH > 7

Если Ka > Kb – среда кислая, pH < 7

Если K K – среда почти нейтральная, pH 7.

Энергия

Энергия – это способность производить

работу или передавать тепло (существуют и

другие определения). В курсе физике

изучаются самые распространенные формы

энергии – кинетическая и потенциальная.

Закон сохранения энергии гласит, что

полная энергия остается постоянной.

Внутренняя энергия,

термохимия

Химические реакции протекают с выделением или

поглощением тепла. Значит, химические вещества

обладают некой энергией в скрытой форме. Такая

форма энергии, освобождающаяся в ходе

химический реакций называется внутренней

энергией.

Раздел химии, изучающий тепловые эффекты

реакций называют термохимией. Термохимия часть

является одним из разделов химической

термодинамики, которая изучает физико-

химические процессы, сопровождающиеся

выделением или поглощением тепла.

Экзотермические и

эндотермические реакции

Реакции, протекающие с выделением энергии

называют экзотермическими. Реакции, протекающие

с поглощением энергии называют эндотермическими.

Единица измерения энергии в системе СИ – Джоуль

(Дж).

1 Дж = 1 кг * м /с2

Еще одна распространенная единица энергия –

калория (кал).

1 кал = 4,184 Дж

Внутренняя энергия

Внутренняя энергия (U) – функция состояния

системы. Ее абсолютное значение нельзя

измерить. Но на практике можно определить

изменение внутренней энергии к ходе какого-либо

процесса:

U = Uконечн – Uначальн.

Если U < 0, то Uконечн < Uначальн, т.е. система теряет

энергию, отдавая ее окружению.

Если U > 0, то Uконечн > Uначальн, т.е. система

увеличивает энергию, получая ее от окружения.

Первый закон

термодинамики

Первый закон термодинамики - является другой

формой закона сохранения энергии. Согласно ему,

энергия не появляется и не исчезает, а может

только переходить из одной формы в другую.

Следовательно, сумма энергии системы и

энергии окружения есть величина постоянная, т.е.

Uсис + Uокруж = 0

Реакции при постоянном объеме и

при постоянном давлении

При постоянном объеме V = 0, т.е. U = qV. Здесь знак V

означает, что реакция идет при постоянном объеме (V)

Таким образом, если реакция протекает при постоянном

объеме, изменение внутренней энергии системы равно

теплоте, поглощаемой системой.

Можно также сконструировать функцию состояния,

изменение которой при постоянном давлении равно теплоте,

поглощаемой системой. Такая функция состояния называется

энтальпией (H). Она равна сумме внутренней энергии и

произведения давления на объем системы.

H = U + PV

Действительно:

H = U + P V = qp - P V + P V = qp.

Для реакций, в который участвуют только твердые вещества

и жидкости, член P V пренебрежимо мал, т.е. H U

Термохимические

уравнения

Тепловые эффекты можно включать в уравнения

реакции. Химические уравнения, в которых

указано количество поглощаемой или

выделяющейся теплоты, называют

термохимическими уравнениями.

Значительная часть химических реакций

проходит при постоянном давлении. Поэтому для

определения передачи тепла в термодинамике

обычно пользуются изменениями энтальпии, а не

внутренней энергии.

Стандартная мольная

энтальпия

Стандартная мольная энтальпия реакции ( H°298)–

это изменение энтальпии при стандартных условиях

в расчете на 1 моль реакции, т.е. в соответствии со

стехиометрическим уравнением реакции.

Стандартные условия – температура 25°С (298 К),

парциальное давление – 1 атм.

Предполагается, что в этих условиях каждый из

продуктов и реагентов находится в своем

нормальном (для стандартных условий) агрегатном

состоянии.

2H2(г) + O2(г) 2H2O(ж)

H°298 = -571,6 кДж/моль

Стандартная мольная

энтальпия образования

В термохимических уравнениях, если тепло

поглощается системой (реакция эндотермическая),

то H° > 0. Если тепло выделяется системой

(реакция экзотермическая), то H° < 0.

Стандартной мольной энтальпией образования

(теплотой образования) называется изменение

энтальпии при образовании одного моля вещества из

входящих в него элементов при стандартных

условиях.

H2(г) + ½O2(г) H2O(ж)

H°обр,298=-285,8 кДж/моль