- •Метод валентных связей
- •1927 Г. – Гейтлер и Лондон Квантово-механический расчет молекулы водорода
- •Механизмы образования связи
- •Механизм образования ковалентной связи.
- •Донорно-акцепторный и дативный механизмы.
- •Экзаменационный билет № 12
- •Энтропия
- •Закон Вант-Гоффа:
- •Экзаменационный билет № 13
- •Периодический закон д.И.Менделеева. Периодическое изменение свойств элементов в соответствии с электронным строением атомов (потенциала ионизации, сродства к электрону, электроотрицательности).
- •Периодическое изменение свойств
- •Экзаменационный билет № 14
- •Химическая связь
- •Виды ковалентной связи
- •Экзаменационный билет № 15
- •Гибридизация
Экзаменационный билет № 12
-
Второй закон термодинамики. Энтропия, ее физический смысл и способы вычисления. Изменение энтропии системы как вероятностный критерий направления протекания процесса.
-
Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа для растворов неэлектролитов.
Ответ:
Второй закон термодинамики
В изолированной системе самопроизвольный процесс возможен лишь при увеличении энтропии.
-
S > 0 – самопроизвольный процесс
S = 0 – равновесие
S < 0 – несамопроизвольный процесс
Энтропия
Изменение энтальпии системы не может служить единственным критерием самопроизвольного осуществления химической реакции, поскольку многие эндотермические процессы протекают самопроизвольно. Иллюстрацией этого служит растворение некоторых солей (например, NH4NO3) в воде, сопровождающееся заметным охлаждением раствора. Необходимо учитывать еще один фактор, определяющий способность самопроизвольно переходить из более упорядоченного к менее упорядоченному (более хаотичному) состоянию.
Энтропия (S) – термодинамическая функция состояния, которая служит мерой беспорядка (неупорядоченности) системы. Возможность протекания эндотермических процессов обусловлена изменением энтропии, ибо в изолированных системах энтропия самопроизвольно протекающего процесса увеличивается ΔS > 0 (второй закон термодинамики).
Л. Больцман определил энтропию как термодинамическую вероятность состояния (беспорядок) системы W. Поскольку число частиц в системе велико (число Авогадро NA = 6,02∙1023), то энтропия пропорциональна натуральному логарифму термодинамической вероятности состояния системы W:
|
|
Размерность энтропии 1 моля вещества совпадает с размерностью газовой постоянной R и равна Дж∙моль–1∙K–1. Изменение энтропии *) в необратимых и обратимых процессах передается соотношениямиΔS > Q / T и ΔS = Q / T. Например, изменение энтропии плавления равно теплоте (энтальпии) плавления ΔSпл = ΔHпл/Tпл Для химической реакции изменение энтропии аналогично изменению энтальпии
|
|
|
) термин энтропия был введен Клаузиусом (1865 г.) через отношение Q/T (приведенное тепло).
Здесь ΔS° соответствует энтропии стандартного состояния. Стандартные энтропии простых веществ не равны нулю. В отличие от других термодинамических функций энтропия идеально кристаллического тела при абсолютном нуле равна нулю (постулат Планка), поскольку W = 1.
Энтропия вещества или системы тел при определенной температуре является абсолютной величиной. энтропия зависит от:
-
Агрегатного состояния вещества. Энтропия увеличивается при переходе от твердого к жидкому и особенно к газообразному состоянию (вода, лед, пар).
-
Изотопного состава (H2O и D2O).
-
Молекулярной массы однотипных соединений (CH4, C2H6, н-C4H10).
-
Строения молекулы (н-C4H10, изо-C4H10).
-
Кристаллической структуры (аллотропии) – алмаз, графит.
Энтропия зависит от температуры. Следовательно, стремление системы к беспорядку проявляется тем больше, чем выше температура. Произведение изменения энтропии системы на температуру TΔS количественно оценивает эту тендецию и называется энтропийным фактором.
Осмос
Осмос – самопроизвольный процесс перехода молекул растворителя через полупроницаемую мембрану, разделяющую растворы с разными концентрациями растворенного вещества
Осмотическое давление () равно силе, которую нужно приложить на единицу поверхности мембраны, чтобы предотвратить проникновение молекул растворителя из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией