Заняття №5

ТЕМА: Напрямленність хімічних процесів. Закон Гесса.

АКТУАЛЬНІСТЬ: розв’язування задач з хімічної термодинаміки дозволяє теоретично передбачувати можливість протікання кожної хімічної реакції і є необхідні студентам для застосування в подальшій фармацевтичній практиці.

НАВЧАЛЬНІ ЦІЛІ: Навчитися вираховувати теплові ефекти та термодинамічні потенціали хімічних процесів, використовуючи таблиці термодинамічних величин, та вміти застосувати їх для характеристики хімічних сполук, визначення напрямку процесу.

ЗНАТИ: -поняття про теплові ефекти процесів;

-визначення ентальпії, ентропії та вільної енергії Гіббса;

-формулювання законів термодинаміки;

-основні поняття термодинаміки.

ВМІТИ: - визначати ентальпії розчинення та нейтралізації;

-записувати математичні вирази законів термодинаміки;

-визначати тепловий ефект реакції.

Самостійна позааудиторна робота

1.Визначте ∆G˚₂₉₈ наступних реакцій і покажіть, в якому напрямку можливий їх перебіг за стандартних умов:

а) CuO(к) + С(гр) = Cu(к) + СО(г);

б) СaCO₃(к) = СaO(к) + CO₂(г);

в) 3NiO(к) + 2Al(к) = 3Ni(к) + Al₂O₃(к).

2.Як зміниться ентропія системи в ході прямої і зворотної реакцій:

а) синтезу аміаку;

б) синтезу NO з простих речовин.

3.При якій температурі настає рівновага в системі:

CO(г.) + 2H₂(г.) = CH₃OH(р.); ∆Н˚₂₉₈=-128,05 кДж?

4.Які з перелічених оксидів можна відновити алюмінієм при 298 К: CaO, FeO, Cr₂O₃? Відповідь обгрунтувати, обчисливши значення енергії Гіббса для кожної реакції.

5.Не виконуючи обчислень, визначте (де можливо) знак ΔS для таких перетворень:

а) 2H₂ (г) + O₂ (г) → 2H₂O (г);

б) CO (г) + Cl₂ (г) → COCl₂ (г);

в) CH₄ (г) + 2O₂ (г) → 2H₂O (г) + CO₂ (г);

г) CH₄ (г) + 2O₂ (г) → 2H₂O (р) + CO₂ (г);

д) 2NH₃ (г) → 3H₂ (г) + N₂ (г).

6.За допомогою розрахунків визначте, чи може реагувати кальцій з вуглекислим газом за стандартних умов згідно з такими хімічними рівняннями:

а) 2Ca (т) + CO₂ (г) → 2CaO (т) + C (гр);

б) 2Ca (т) + 3CO₂ (г) → 2CaCO₃ (т) + C (гр).

Контрольні питання

1.Закон Гесса та наслідки з нього.

2.Закон Лавуазьє-Лапласа.

3.Основні поняття хімічної термодинаміки: система, фаза, компонент, параметр.

4.Визначення теплового ефекту реакції.

5.Поняття про ентропію як міру невпорядкованності системи.

6.Обчислення вільної енергії Гіббса, напрямку протікання самочинних процесів та умов рівноваги за допомогою стандартних таблиць.

7.Що розуміють під термодинамічно ймовірним станом системи?

8.Реакція горіння аміаку описується термохімічним рівнянням:

4NH₃(г) + 3O₂(г) = 2N₂(г) + 6H₂O(р); ∆Н˚₂₉₈=1530,28 кДж.

Обчисліть ентальпію утворення аміаку.

9.При повному згорянні етилену (з утворенням рідкої води) виділилося 6226 кДж теплоти. Знайти об'єм кисню, який вступив в реакцію (н.у.).

Самостійна аудиторна робота

Розв'язувати задачі з теми “Напрямленність хімічних процесів. Закон Гесса” за варіантом, запропонованим викладачем.

Література

1.Державна Фармакопея України / Держ. підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр.” –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –556 с.

2.Коровин Н.В. Общая химия. –М.: Высшая школа, 1998. –559 с.

3.Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. –М.: Высшая школа, 1997. –527 с.

4.Конспект лекцій.

5.Практикум з загальної та неорганічної хімії: Посібник // Є.Я.Левітін, Р.Г.Клюєва, А.М.Бризицька та ін. –Х.: Основа, 1998. –119 с.

6.Неорганическая химия.: Учебное пособие для студ. фармац. спец. вузов (Практикум) // А.К.Сухомлинов, Н.В.Боровская, П.Я.Пустовар и др. –Киев: Высшая школа, 1983. –167 с.

7.Григор’єва В.В., Самійленко В.М., Сич А.М. Загальна хімія. К.: Вища школа, 1991. –430 с.

8.Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. К.: Вища школа, 1998. –480 с.

9.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.: Учебное пособие для студ. хим.-техн.спец. вузов. –М.: Высшая школа, 1998. –743 с.

10.Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. –М.: Высшая школа, 1993. –592 с.

11.Телегус В.С., Бодак О.І., Заречнюк О.С., Кінжибало В.В. Основи загальної хімії / За ред. В.С.Телегуса: Підручник. –Львів: Світ, 2000. –424 с.

12.Скопенко В.В., Григор’єва В.В. Найважливіші класи неорганічних сполук. К.: Либідь, 1996. –151 с.