- •Міністерство освіти і науки України
- •Передмова
- •Робоча програма
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Основні класи неорганічних сполук основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Термохімія та термохімічні розрахунки основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Ентропія, енергія гіббса та напрямленість процесів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Визначити можливість перебігу реакції
- •Визначити, за якої температури настане рівновага в системі
- •Контрольні завдання
- •Хімічна кінетика основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Визначити швидкість реакції
- •Контрольні завдання
- •Хімічна рівновага основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •II модуль розчини. Концентрації розчинів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Властивості розчинів неелектролітів. Основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Електролітична дисоціація ступінь та константа дисоціації основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Іонний добуток води. Водневий показник основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Іонна рівновага в гетерогенних системах добуток розчинності основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Реакції в розчинах електролітів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Гідроліз солей основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Колоїдні розчини основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Будова атома основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •III модуль окисно-відновні реакції основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Гальванічні елементи основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Корозія металів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Электроліз розплавів і водних розчинів електролітів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Твердість води основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Приклад 2. Визначення маси солі, розчиненої в певному об’ємі води, за величиною твердості води.
- •Контрольні завдання
- •Карбонатна рівновага. Форми існування со2 у воді. Основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Список рекомендованої літератури Основна література
- •Додаткова література
- •Додаток абудова речовини а1.Будова атома
- •А2.Періодична система елементів д. І.Менделєєва та електронна теорія будови атомів
- •Головна підгрупа Побічна група
- •Двох періодів.
- •Відносні електронегативності елементів(за шкалою Полінга)
- •А3. Хімічний зв’язок і будова молекул
- •2 Відштовхування rзв.Е, кДж/моль
- •Елементів д.І.Менделєєва
- •Навчальне видання
Ентропія, енергія гіббса та напрямленість процесів основні поняття та визначення
Ентропія S |
- міра невпорядкованості системи, функція стану системи. . Розмірність ентропії Дж/(моль·К).
|
Вільна енергія Гіббса (ізобарно-ізотермічний потенціал) G
|
- вільна енергія системи при Р,Т = const. G=H-TS або ΔG = ΔH-TΔS. Розмірність кДж. |
Стандартна енергія Гіббса утворення речовини |
- зміна енергії Гіббса системи при утворенні 1 моль речовини з простих речовин стійких за стандартних умов. Розмірність кДж/моль.
|
Зміна вільної енергії Гіббса хімічного процесу |
- різниця між сумою вільних енергій продуктів реакції та вихідних речовин з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів .
|
Критерії можливості перебігу реакції: |
ΔG < 0 – реакція відбувається в прямому напрямку; ΔG >0 – реакція відбувається у зворотному напрямку; ΔG = 0 – стан хімічної рівноваги. |
Приклади виконання завдань
При виконанні завдань цього розділу див табл. 5.
Приклад 1. Залежність ентропії від агрегатного стану речовин.
Як зміниться ентропія при перетвореннях:
а) води в пару;
б) води в лід;
в)
Чому?
Відповідь.
а) Перехід Н2О(р) → Н2О(г) супроводжується збільшенням невпорядкованості системи і тому зростанням ентропії S2 > S1.
Оскільки , то Δ S > 0
б) Перехід
супроводжується збільшенням впорядкованості системи і тому зменшенням ентропії S2 < S1. Оскільки ΔS = S2 – S1, то ΔS < 0.
в) Перехід супроводжується збільшенням невпорядкованості системи, тому що утворюється газоподібна речовина СО2. Ентропія системи збільшується, тобто S2 > S1 і ΔS > 0.
Приклад 2. Визначення можливості перебігу процесу за величиною зміни вільної енергії Гіббса.
Визначити можливість перебігу реакції
якщо відомі утворення (стандартна вільна енергія Гіббса або ізобарно-ізотермічний потенціал) усіх речовин:кДж/моль;кДж/моль;кДж/моль;кДж/моль. Відповідь обґрунтувати розрахункомреакції.
Розв’язання. Зміна вільної енергії Гіббса реакції розраховується за формулою:
,
де n і m – кількість молів певної речовини, моль;
і - стандартні вільні енергії Гіббса утворення продуктів реакції і вихідних речовин відповідно, кДж/моль.
Для даної реакції
Оскільки , то реакція можлива.
Приклад 3. Визначення стандартної енергії Гіббса утворення речовини за відомою величиною зміни енергії Гіббса реакції.
Відновлення заліза з його оксиду за допомогою СО відбувається за рівнянням:
Розрахувати утворення карбон(IV) оксиду, користуючись величинами утворення необхідних речовин.
Розв’язання. Зв’язок між ідля всіх речовин, що увійшли в рівняння реакції, визначається за формулою:
,
де n і m – числа молів кожної з речовин в рівнянні реакції, моль;
і - стандартні вільні енергії Гіббса утворення продуктів реакції і вихідних речовин відповідно, кДж/моль.
Для даної реакції
.
Звідси визначаємо :
.
У табл.4 є значення всіх ізобарно-ізотермічних потенціалів для даної задачі: кДж/моль;кДж/моль;
кДж/моль. Отже
(кДж/моль).
Приклад 4. Визначення температури встановлення рівноваги в системі за термодинамічними параметрами.