10. Система и внешняя среда. Изолированная, закрытая и открытая. Параметры состояния. 1 закон термрдинамики. Процессы при постоянном объеме ,давлении.

Система- это тело или группа тел взаимодействующих между собой и мысленно или реально отделены от среды воображаемыми границами.1)Открытая система- это сист. ,в которой происходит обмен энергией и массой с окружающей средой. 2) закрытая, обмен энергией ,3) изолированная –ничем. Гетерогенные сист. Сост. Из нескольких фаз, гомогенные из 1. Величина которая зарактеризует сост. Сист. И может быть измерены называются термодинамическими параметрами(давление, объем, темпер, масса) pV=nRT- уравнение состояния. 1 ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ. Изменение внутренней энергии системы, переходящей из одного состояния в др. , выражается алгебраической суммой всех энергий( тепловой и механической), которыми сист.. обменивается с окружающее ее внешней средой. Внутренняя энергия- функция состояния системы. При изохорном процессе( постоянный объем) работа по расширению , выполняемая данной сист. Равна 0. Qv=дельта U. Все поступившее в систему тепло полностью расходуется на изменение внутренней энергии системы. При изобарном процессе( давление пост.) для химических реакций протекающих при атмосферном давлении ,но в закрытой системе, последняя может находится в 2 состояниях 1) при исходных значениях T1 u V1, конечных- T2 u V2. дельтаU= U2-U1=A+Qp.

11. Криоскопия. Применение криоскопического метода для определения концентрации раствора и молекулярной массы растворенного вещества. Температура кипения разбавленных растворов. Эбуллиоскопия. КРИОСКОПИЯ - физ.-хим. метод исследования жидких р-ров нелетучих в-в, основанный на понижении температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя. Понижение т-ры T, измеряемое высокочувствит. термометрами или термопарами, связано с числом молей п растворенного в-ва соотношением: Т=nRТ²₀/1000^._пл=n^.E, где R - газовая постоянная, Т₀ и _пл - соотв. т-ра замерзания и удельная теплота плавления чистого растворителя. Величина Е=RТ²₀/1000^._пл наз. криоскопич. постоянной (характеризует понижение т-ры плавления р-ра, вызываемое 1 молем растворенного в-ва). Для повышения точности измерения Т используют растворители с высокими значениями E, напр. камфору, для к-рой Е=40 °С моль^-1 (метод Раста). Криоскопию используют для определения мол. массы растворенного в-ва, степени диссоциации слабых электролитов, термодинамич. активности р-рителя и растворенного в-ва, исследования комплексообразования в р-рах, определения констант равновесия р-ций, чистоты орг. в-в. К. - более точный метод определения мол. масс, чем эбуллиоскопия.

Границы применения криоскопического метода определения молекулярных масс полимеров зависят от точности измерения температурной дисперсии.

ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ, Разность между темпер. кипения рас-ра и чистым раст-ем называется темпер. кипения. Всякая жидкость начинает кипеть при той температ. при которой давление ее насыщенного пара будет = внешнему давлению . темпер. кипения рас-ра всегда выше температ. кипения чистого растворителя. Над разбавленными растворами нелетучих веществ давление насыщенного пара равно давлению пара растворителя р₁. Так как последнее всегда меньше, чем р, то кипение будет достигаться при более высокой температуре, чем в случае чистого растворителя. Повышение температуры кипения разбавленного раствора не зависит от природы растворенного вещества, а определяется только природой растворителя и моляльностью. ЭБУЛИОСКОПИЯ, физ.-хим. метод исследования жидких р-ров нелетучих в-в, основанный на измерении повышения т-ры кипения р-ра по сравнению с т-рой кипения чистого р-рителя. Для разб. р-ров это повышение определяется из соотношения:

где п - число молей растворенного в-ва; R - газовая постоянная; Т₀ и- соотв. т-ракипения и уд. теплота испарения чистого р-рителя. Величина Е = RT²₀ /1000наз. эбулиоскопич. постоянной. Для р-ровэлектролитовгде i = 1 + (v - 1);- степеньдиссоциации; v - число ионов, на к-рые распадается молекула электролита. Э. используют для определения мол. массы растворенного в-ва, степени диссоциации слабых электролитов. Э. требует очень точных определенийк-рые осложняются склонностью р-ров к перегреву, изменениемконцентрации в результате испарения р-рителя и др. Вследствие этого Э. получила меньшее распространение, чем криоскопия.

12. Тепловой эффект реакции. Стандартное состояние. Закон Гесса. Определение теплот реакций из энтальпий образований. ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ(Тэр), теплота, выделенная или поглощенная термодинамич. системой при протекании в ней хим. р-ции. Определяется при условии, что система не совершает никакой работы (кроме возможной работы расширения), а температуры реагентов и продуктов равны. Поскольку теплота не является ф-цией состояния, т.е. при переходе между состояниями зависит от пути перехода, то в общем случае Т.э.р. не может служить характеристикой конкретной р-ции. В двух случаях бесконечно малое кол-во теплоты (элементарная теплота) ∆Q совпадает с полным дифференциалом ф-ции состояния: при постоянстве объема ∆Q = = dU (U-внутр. энергия системы), а при постоянстве давления Q = dH (H-энтальпия системы). Практически важны два типа Т.э.р.-изотермо-изобар-ный (при постоянных т-ре Т и давлении р) и изотермо-изо-хорный (при постоянных Т и объеме V). Различают дифференциальный и интегральный Т. э. р. Дифференциальный Т. э. р. определяется выражениями:

где u_i, h_i-соотв. парциальные молярные внутр. энергия и энтальпия; v_i-стехиометрич. коэф. (v_i > 0 для продуктов, v_i<0 для реагентов);  = (n_i - n_i0)/v_i,-хим. переменная, определяющая состав системы в любой момент протекания р-ции (n_i и n_i0 - числа молей i-го компонента в данный момент времени и в начале хим. превращения соотв.). Размерность дифференциального Т. э. р.-кДж/моль. Если u_T,V, h_T,p > 0, р-ция наз. эндотермической, при обратном знаке эффекта-экзотермической. Два типа эффектов связаны соотношением:

СТАНДАРТНОЕ СОСТОЯНИЕ(С.с) в химической термодинамике, состояние системы, выбираемое как состояние отсчета при оценке термодинамич. величин. Необходимость выбора С. с. обусловлена тем, что в рамках хим. термодинамики не могут быть рассчитаны абсолютные значения энергий Гиббса, хим. потенциалов, энтальпий и др. термодинамич. величин для данного в-ва; возможен расчет лишь относит. значений этих величин в данном состоянии в сравнении с их значением в С. с. С. с. характеризуется стандартными условиями: давлением p⁰, температуройрой Т⁰, составом (молярная доля x⁰). Комиссия ИЮПАК по термодинамике определила (1975) в качестве основного С. с. для всех газообразных в-в чистое в-во (х⁰ = 1) в состоянии идеального газа с давлением р⁰ = 1 атм (1,01 · 10⁵ Па) при любой фиксир. т-ре. Мн. газы при давлении 1 атм не могут рассматриваться как идеальный газ. С. с. в этих случаях не реальное, а некое гипотетич. состояние. Подобный искусств. выбор С. с. объясняется простотой расчетов термодинамич. ф-ций для идеального газа.ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛА-ЗАКОН ГЕССА. Тепловой эффект последовательных реакций = суммарному тепловому эффекту и не зависит от форм и способов их протекания ,а зависит от исходного и конечного состояния данной системы . Закон действует при условии, что система пребывает в изохорно- изобарических условиях.