Тема 5. Химическая термодинамика.

1.Что изучает химическая термодинамика?

Термодинамика- наука, изучающая взаимные переходы теплоты и работы в равновесных системах и при переходе к равновесию. Химическая термодинамика - раздел физической химии, в котором термодинамические методы применяются для анализа химических явлений: химических реакций, фазовых переходов и процессов в растворах.

Это наука об условиях протекания процессов, сопровождающихся изменением внутренней энергии (∆U) в форме теплообмена (Q) и совершением работы (A) разного вида.

2. Дайте определение понятию «химическая система».

Химическая система – совокупность реагирующих, взаимодействующих веществ.

Характер любой системы, как известно, зависит не только от состава и строения ее элементов, но и от их взаимодействия. Именно такое взаимодействие определяет специфические, целостные свойства самой системы.

В качестве первичной химической системы рассматривается молекула.

Важнейший шаг в эволюции понятия химической системы связан с теорией химического строения Александра Михайловича Бутлерова (1828-1886), который не только признавал, что образование новых молекул из атомов происходит за счет их химического сродства, но обращал особое внимание на степень напряжения или энергии, с которой они связываются друг с другом.

3. Перечислите типы химических систем, дайте их характеристику.

Примером системы может служить реактор, в котором проходит химическая

реакция. Система может иметь реальную или воображаемую границу.

ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА, термодинамич. система, способная обмениваться с окружающей средой в-вом и энергией. Такой обмен может сопровождаться также изменением объема системы.

ЗАКРЫТАЯ СИСТЕМА, термодинамич. система, не обменивающаяся в-вом с окружающей средой (для открытой системы такой обмен возможен). Закрытая система заключена в непроницаемую для частиц (атомов, молекул, ионов) оболочку (реальную или воображаемую), но эта оболочка м. б. проницаемой для тепла и нежесткой, т. е. энергия закрытой системы и ее объем могут в общем случае изменяться, если эти параметры не закреплены дополнит. условиями изоляции

ИЗОЛИРОВАННАЯ СИСТЕМА (замкнутая система), термодинамич. система, заключенная в жесткую, непроницаемую для тепла и внеш. полей оболочку (реальную или воображаемую).

4.Какие типы термодинамических процессов могут протекать в химических системах? Дайте их характеристику.

Различают равновесные, обратимые и необратимые процессы.

Равновесный— это такой процесс, при котором система непрерывно проходит

последовательный ряд равновесных состояний.

Обратимый процесс— это равновесный процесс, который можно провести

в прямом и обратном направлении так, что во внешней среде не останется ни-каких изменений в форме работы или тепла.

Необратимый процесс— это процесс, проведение которого связано с передачей

системой окружающей среде (или, наоборот, от среды к системе) энергии в форме

теплоты, работы и т. д.

Самопроизвольный процесс— это процесс, который может осуществляться

в системе без воздействия извне (со стороны окружающей среды).