Химические системы.

1. Замкнутая ( изолированная ) система - это система в которой нет обмена с внешними телами ни энергией, ни веществом ( в том числе и излучением ) , ни информацией .

2. Закрытая система - система в которой есть обмен только с энергией .

3. Адиабатно изолированная система - это система, в которой есть обмен энергией только в форме теплоты.

4. Открытая система - это система , которая обменивается и энергией , и веществом , и информацией .

Все химические реакции сопровождаются энергетическим эффектом (поглощение, выделение энергии).

Если выделяется энергия - экзотермический процесс, если поглощается - эндотермический.

чаще всего энергия выделяется в форме тепла, то энергетический эффект реакции принято называть тепловым эффектом и измерять в тепловых единицах.

Тепловой эффект реакции - то количество тепла, которое нужно подвезти к системе или отвести от нее, чтобы продукты имели ту же температуру, что и исходные вещества.

Внутренняя энергия системы - скрытая энергия системы, абсолютное ее значение определить нельзя, можно определить изменение внутренней энергии при переходе системы из одного состояния в другое.

Внутренняя энергия зависит:

1. от природы веществ

2. от массы веществ.

3. от температуры.

Так как в результате химической реакции из одних веществ получаются другие - происходит изменение внутренней энергии системы. ∆U=Uк-Uн

Согласно первому закону термодинамики: Q=∆U+A.

А - работа против всех сил, которые действуют на систему.

Для реакций при постоянном давлении существенное значение имеет только работа, против сил внешнего давления: А=P∆V

Q=Uк-Uн+PVк-PVн Q=(Uк+PVк)-(Uн+PVн)

U+PV=H - энтальпия (теплосодержание системы)

Qп=∆H - тепловой эффект реакции при постоянном давлении равен изменению энтальпии системы.

Химическое уравнение, в котором указан тепловой эффект реакции - называется термохимическим уравнением. 4NH₃(г) + 3O₂(г) → 2N₂(г) + 6H₂O(ж), ΔН=-1531 кДж

Закон Гесса: выражение закона сохранения энергии применительно к химическим реакциям.

Тепловой эффект реакции не зависит от пути ее протекания, а зависит от начального и конечного состояния.

Следствия из закона Гесса:

1. тепловой эффект прямой реакции равен тепловому эффекту обратной реакции взятый с противоположным знаком.

2. если какой-либо процесс возможен в двух вариантах, так что либо продукты, либо исходные вещества находятся в разных состояниях, то и тепловые эффекты будут разными.

3. тепловой эффект зависит от массы веществ, поэтому его принято относить к одному молю вещества.

Теплота образования химических соединений - тепловой эффект реакции образования одного моля химического соединения из простых веществ.

чтобы термохимические данные можно было сравнивать, их принято относить к стандартным условиям (давление 101,3 КПа, температура 298 К).

Тепловой эффект реакции образования одного моля химического соединения из простых веществ в стандартных состояниях при стандартных условиях называется стандартной теплотой образования химического соединения.

Теплота образования простых веществ равна нулю.

CO+H2O=CO2+H2 ∆H=?

∆H=∑∆H₀СО₂+∆HобрH₂-∆HобрCO-∆H₀H₂O

∆HобрCO=-27 ∆HобрH₂O=-58 ∆HобрCO₂=-94

∆H=-94+27+58=-9 Ккал\моль.