I. Тепловой эффект реакции.

Герман Гесс, русский химик (1802–1850).

Закон Гесса: Тепловой эффект Q химической реакции зависит от состояния исходных веществ и продуктов реакции, но не зависит от промежуточных стадий реакции.

Q_i — теплоты образования конечных и исходных веществ;

r_i — стехиометрические коэффициенты реакции.

II. Химическое равновесие реакции.

Химическое равновесие может быть смещено как в сторону прямой, так и в сторону обратной реакции.

Принцип подвижного равновесия Ле Шателье (французский ученый 1850–1936 г.):

Внешнее воздействие на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, приводит к смещению этого равновесия в направлении, при котором эффект произведенного воздействия ослабляется.

Пример: при повышении температуры равновесие смещается в сторону реакции, идущей с поглощением тепла.

11. Неклассические концепции в химии: Скорость химической реакции.

Факторы, определяющие скорость реакции:

1. Природа реагирующих веществ.

2. Площадь поверхности реагирования.

Для веществ в твердом состоянии скорость реакции прямо пропорциональна поверхности реагирующих веществ.

3. Концентрация веществ.

Закон действующих масс: скорость реакции жидких и газообразных веществ пропорциональна произведению их концентраций.

4. Температура.

Правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на 10^оС скорость реакции возрастает в 2- 4 раза.

Более точно: формула Аррениуса:

4. Катализатор.

Катализатор – активатор молекул реагента исходных химических веществ.

Катализ открыл в 1812 г. русский химик Кирхгоф К.С.

• гетерогенный катализ – жидкие или газообразные реагенты на поверхности твердого катализатора;

• гомогенный катализ - газы или жидкости;

• электрокатализ - на поверхности электрода;

• фотокатализ – под действием излучения.

Синтез аммиака: катализатор – железо; температура ~ 450°С, давление 30-100 МПа.

Учет каталитического действия среды есть одно из проявлений неклассического подхода в химии.

12. Методы описания многочастичных систем, термодинамика, понятие о равновесном состоянии, уравнение состояния идеального газа. Статические распределения.

Метод описания многочастичных систем

Термодинамический метод

Термодинамика - теория описания процессов в молекулярной системе с помощью макропараметров. Классическая термодинамика изучает только равновесные состояния и процессы. Термодинамическое равновесие – состояние системы, когда во всех ее частях значения макропараметров одинаковы. Связь макропараметров системы называется уравнением состояния.

Уравнение состояния идеального газа Менделеева –Клапейрона

Классическая термодинамика представляет собой теорию динамического типа.

Статистический метод

Молекулярная физика - теория описания процессов в молекулярной системе на основе их молекулярного строения.

Макросостояние системы определяется статистическими распределениями микропараметров.

Распределение Максвелла молекул газа по их скоростям:

Молекулярная физика представляет собой теорию статистического типа.