2 Закон термодинамики.

Существует функция состояния, называемая энтропией S, при чем dS – полный дифференциал, который для обратимых процессов равен dS=SQобр/T, а для необратимых dS>SQобр/T.

Для изолированных систем теплообмена с окружающей средой не происходит и

Обр. S=0

Необр S>0

Для изолированных систем критерием самопроизвольного течения процесса является рост энтропии.

Энтропия (физический смысл). Каждое макросостояние осуществляется за счет бесчисленного числа микросостояний.

Больцман показал, что чем большее число микросостояний соответствует данному макросостоянию, тем больше термодинамическая вероятность системы, т.е абсолютное значение энтропии является функцией термодинамической вероятности W.

S=KLnW

K-постоянная Больцмана.

Энтропия – мера молекул состояния, мера хаотичности системы.

Sпара>Sжидкости>Sтверд.

Абсолютное значение энтропии всех веществ приводится в справочнике. Для расчета надо:

S⁰_р-ции=njS⁰j_{продукты}-niS⁰i_исх.в-в

[Дж/моль*К]

2. Растворы электролитов. Закон разведения Освальда.

Электролиты – вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток.

Закон Рауля можно использовать и для электролитов, если ввести поправочный коэффициент:

i – изотермический

Коэффициент показывает во сколько раз температура кипения раствора электролита выше, чем температура кипения, рассчитанная по закону Рауля.

i = Tкип.электр/Tкип.теор. = Tзамерз.электр/Tзамерз.теор

NaCl – i=2

Tкип=i*E*m

Tзамерз=i*K*m

Для электролитов этот коэффициент связан со степенью диссоциации . – это отношение числа молекул распавшихся на ионы, к первоначальному числу молекул.

in n – число частиц, на которое распался электролит.

Закон разведения Освальда.

Если первоначальная концентрация электролита C₀, а степень диссоциации то

Kд= C₀²/1-

Для слабых электролитов: 1-

Kд C₀²

Kд/ C₀₎

Билет №6

1. Свободная энергия Гиббса, как критерий самопроизвольного течения процесса.

Энтрапия является критерием самопроизвольного течения процесса только в изолированных системах. На практике надо знать критерии, описывающие реальные процессы.

Рассмотрим изотермический процесс в закрытой системе.

Обратимый процесс	Необратимый процесс
SQобр./T p=const Qp=H H-TS=0 G=0 G=H-TS	SQнеобр./T p=const H-TS<0 G<0

Таким образом в закрытой системе все самопроизвольно протекающие процессы идут с уменьшением энергии Гиббса.

Условия равновесия G=0

Условия самопроизвольного течения реакции G<0

Все системы самопроизвольно стремятся к равновесию.

Изменение энергии Гиббса – движущая сила процесса.

HF^*

Физический смысл изменения энергии Гиббса: -G=Amax, максимально полезная работа, которая совершает система.

Все самопроизвольно протекающие процессы стремятся понизить запас своей энергии, то есть интальпия характеризует стремление к укрупнению частиц, образованию более крупных молекул.

Энтрапия – стремление системы к образованию более мелких частиц.

G – равнодействующая двух противоположных процессов. Для химической реакции:

G⁰=njG⁰_{обр.прод}.-niG⁰_{обр.исх.в-в}