
Лекция 1
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Расчет стандартной энергии Гиббса химической реакции
В справочниках – значения стандартных энергий Гиббса образования веществ ( G0обр, кДж/моль). Стандартной энергией Гиббса образования называют энергию Гиббса реакции образования одного моля данного вещества из простых веществ, устойчивых в стандартных условиях.
Способ 1 ( G0обр G0)
G0 = Σ nпрод G0обр.прод - Σ nисх G0обр.исх
nисх, nпрод - стехиометрические коэффициенты
Способ 2 ( H0обр |
|
H0; |
S0 |
S0) |
|
H0 = Σ n |
H0 |
|
- Σ n H0 |
обр.исх |
|
прод |
обр.прод |
|
исх |
||
S0 = Σ n S0 |
|
|
|
G0 = H0 - T S0 |
|
- Σ n S0 |
|
||||
прод |
прод |
|
исх |
исх |
|
Модуль I. Лекция 2. Энергетика химических процессов. Энтропия и энергия Гиббса

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Оценка термодинамической возможности прохождения реакции CaO(к) + CO2(г) = CaCO3(к) в стандартных условиях
|
H0 |
, |
S0 |
, |
G0 |
, |
|
Вещество |
обр.298 |
|
298 |
|
обр 298 |
|
|
кДж/моль |
Дж/(моль.К) |
кДж/моль |
|||||
|
|||||||
CaO(к) |
- 635,2 |
|
39,8 |
- 603,9 |
|
||
CO2(г) |
- 393,6 |
|
213,7 |
- 395,5 |
|
||
CaCO3(к) |
-1207,1 |
|
92,9 |
- 1129,0 |
|
||
Способ 1 ( G0 |
|
G0) |
|
|
|
||
|
обр |
|
|
|
|
|
Стандартная энергия Гиббса химической реакции:
G0 G0 |
- G0 |
- G0 |
1129,0 603,9 393,6 -130,6 кДж |
CaCO3 |
CaO |
CO2 |
|
Модуль I. Лекция 2. Энергетика химических процессов. Энтропия и энергия Гиббса

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Оценка термодинамической возможности прохождения реакции CaO(к) + CO2(г) = CaCO3(к) в стандартных условиях
Способ 2 ( H0обр H0; S0
S0)
0 |
|
0 |
|
- |
0 |
- |
0 |
-1207,1 635,2 393,6 -178,3 кДж |
H |
H |
|
H |
H |
||||
|
|
CaCO |
3 |
|
CaO |
|
CO |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
S |
0 |
S |
0 |
|
|
- S |
0 |
|
|
|
CaCO |
3 |
CaO |
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
- T S |
0 |
|
|||
G |
H |
|
- S |
0 |
92,9 - 39,8 - 213,7 160,6 |
Дж/К |
|||
CO |
||||||
|
||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
178,3 |
- 298(-160,6)10 |
-3 |
-130,5 кДж |
|||
|
∆G0 < 0, в стандартных условиях реакция |
0 |
термодинамически возможна |
∆G Т |
|
При Т = Тх реакция меняет направление
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
|
GT 0 |
H T S |
|
||||
T |
|
H0 |
|
( 178,3) |
1100 K |
||
|
|
|
|||||
x |
|
S0 |
|
( 160,6)10 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α
0
Tx T
b
Модуль I. Лекция 2. Энергетика химических процессов. Энтропия и энергия Гиббса

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Заключение
Согласно II началу термодинамики самопроизвольные процессы в изолированных системах сопровождаются увеличением энтропии
Энтропия по своему физическому смыслу является мерой неупорядоченности системы
В закрытых системах осуществление химических реакций
определяется стремлением системы перейти в состояние с большей неупорядоченностью ( S>0) и наименьшей внутренней энергией, с выделением ее части в форме теплоты ( H<0) или работы. Самопроизвольно протекают процессы, в которых G < 0
Энергия Гиббса - термодинамическая функция состояния, определяется соотношением: G = H - T S при р, Т = const
Критерием возможности самопроизвольного прохождения
химических реакций в закрытых системах является уменьшение энергии Гиббса G<0
Модуль I. Лекция 2. Энергетика химических процессов. Энтропия и энергия Гиббса

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Рекомендуемая литература
Никольский А.Б., Суворов А.В. Химия. - СПб: Химиздат, 2001
Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. - М.: Высш.
шк., 1994
Карапетьянц М.Х. Общая и неорганическая химия. - М.: Химия,
2000
Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. - М.: Высш. шк., 2007
Неорганическая химия. В 3 т. Т. 1: Физико-химические основы неорганической химии. Под ред. Ю. Д. Третьякова. - М.: Академия, 2004
Гаршин А.П. Неорганическая химия в схемах, рисунках, таблицах, формулах, химических реакциях. - СПб.: Лань, 2000
Модуль I. Лекция 2. Энергетика химических процессов. Энтропия и энергия Гиббса

ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Лекция 3
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Содержание
Общие понятия
Скорость реакций в гомогенных и гетерогенных системах
Энергия активации
Влияние различных факторов на скорость химических реакций
Влияние концентрации. Кинетические уравнения
Влияние давления
Влияние температуры
Влияние катализаторов
Модуль I. Лекция 3. Химическая кинетика

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943ИННОВАЦИОННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Основные понятия химической кинетики
Химическая кинетика изучает скорости и механизмы химических процессов, а также факторы, влияющие на них
Скорость реакции равна числу элементарных актов взаимодействия, происходящих за единицу времени в единице реакционного пространства
Элементарный акт - каждое непосредственное взаимодействие частиц, приводящее к изменению их химического строения
Элементарная стадия химического превращения - сумма всех однотипных элементарных актов
Механизм химической реакции - совокупность элементарных стадий, из которых складывается данная реакция
Модуль I. Лекция 3. Химическая кинетика

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943