Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекция 1

.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
12.08.2019
Размер:
8.35 Mб
Скачать

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