Обучение химии
<<  Применение ИКТ в процессе обучения химии Растворы и другие дисперсные системы  >>
Общая химия Лектор – Голушкова Евгения Борисовна
Общая химия Лектор – Голушкова Евгения Борисовна
Энергетика химических реакций
Энергетика химических реакций
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Основные понятия и определения
Теплота (Q) - количественная мера хаотического движения частиц данной
Теплота (Q) - количественная мера хаотического движения частиц данной
Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики
Энтальпия - – функция состояния ТД системы, характеризующая её
Энтальпия - – функция состояния ТД системы, характеризующая её
Стандартная энтальпия химической реакции (
Стандартная энтальпия химической реакции (
Стандартная энтальпия образования вещества
Стандартная энтальпия образования вещества
Термохимические уравнения
Термохимические уравнения
Закон Гесса
Закон Гесса
Следствия из закона Гесса
Следствия из закона Гесса
Самопроизвольные процессы
Самопроизвольные процессы
Термодинамическая вероятность
Термодинамическая вероятность
S = R?lnW R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль
S = R?lnW R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль
Энтропия
Энтропия
Закономерности изменения энтропии
Закономерности изменения энтропии
Второй закон термодинамики
Второй закон термодинамики
Направление протекания химических процессов
Направление протекания химических процессов
Энергия Гиббса
Энергия Гиббса
Физический смысл энергии Гиббса
Физический смысл энергии Гиббса
?Gоf – стандартная энергия Гиббса образования вещества – изменение
?Gоf – стандартная энергия Гиббса образования вещества – изменение
Если ?Gоf < 0 , то индивидуальное вещество термодинамически устойчиво,
Если ?Gоf < 0 , то индивидуальное вещество термодинамически устойчиво,
Стандартная энергия Гиббса
Стандартная энергия Гиббса

Презентация на тему: «Закономерности химических процессов». Автор: Alex. Файл: «Закономерности химических процессов.ppt». Размер zip-архива: 1142 КБ.

Закономерности химических процессов

содержание презентации «Закономерности химических процессов.ppt»
СлайдТекст
1 Общая химия Лектор – Голушкова Евгения Борисовна

Общая химия Лектор – Голушкова Евгения Борисовна

Лекция 3 – Закономерности химических процессов

2 Энергетика химических реакций

Энергетика химических реакций

3 Основные понятия и определения

Основные понятия и определения

Химическая термодинамика – это раздел химии, изучающий взаимные превращения различных форм энергии при протекании химических процессов. Термодинамическая система (ТД система) – это совокупность веществ, находящихся во взаимодействии, мысленно или фактически обособленных от окружающей среды.

4 Основные понятия и определения

Основные понятия и определения

Открытая ТД система – это система, которая обменивается с окружающей средой и веществом, и энергией. Закрытая ТД система – это система, которая обменивается с окружающей средой только энергией. Изолированная ТД система – это система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией.

5 Основные понятия и определения

Основные понятия и определения

Химический компонент – это химически индивидуальная часть ТД системы (например: Fe, O2, C …). Различают: одно-, двух, многокомпонентные системы.

6 Основные понятия и определения

Основные понятия и определения

Фаза – это часть (совокупность частей) ТД системы, обладающая одинаковыми физическими и химическими свойствами. Гомогенная система – система, состоящая из одной фазы (например: 2СО+О2=2СО2). Гетерогенная система – система, состоящая из нескольких фаз (например: С+О2=СО2).

7 Основные понятия и определения

Основные понятия и определения

Параметры состояния ТД системы – это характеристики ТД системы, которые можно измерить (V, T, P, m …). Термодинамические функции – это характеристики состояния ТД системы: U – внутренняя энергия; Н – энтальпия; S – энтропия; G – энергия Гиббса. ?U, ?Н, ?S, ?G – функции состояния, их изменение не зависит от пути протекания процесса.

8 Основные понятия и определения

Основные понятия и определения

Изотермические процессы: Т = constant Изобарные процессы: Р = constant Изохорные процессы: V = constant

Внутренняя энергия (U) - это общий запас энергии колебательного, вращательного, поступательного и т.д. движения частиц системы, кроме потенциальной и кинетической энергии системы в целом. ?U= U2–U1 изменение внутренней энергии

9 Теплота (Q) - количественная мера хаотического движения частиц данной

Теплота (Q) - количественная мера хаотического движения частиц данной

системы. Работа (A или W) – энергия, передаваемая от одной системы к другой под действием различных сил. Теплота и работа являются функциями пути системы ( зависят от способа проведения процесса).

10 Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики

Теплота (Q), полученная ТД системой, расходуется на изменение её внутренней энергии (?U) и совершение работы (А). Q = ?U + А А – суммарная работа, совершаемая системой. В термодинамике различают механическую работу (работа расширения) и полезную, при совершении которой протекают химические реакции (например, работа тока при электролизе).

11 Энтальпия - – функция состояния ТД системы, характеризующая её

Энтальпия - – функция состояния ТД системы, характеризующая её

теплосодержание.

Qp = H2 – H1 = ?H (р=соnst) Тепловой эффект химической реакции при постоянном давлении равен изменению энтальпии. Изменение энтальпии равно изменению внутренней энергии ТД системы и совершению работы расширения. Qp = |?H| Экзотермические реакции: Q > 0, ?H < 0 Эндотермические реакции: Q < 0, ?H > 0

12 Стандартная энтальпия химической реакции (

Стандартная энтальпия химической реакции (

Hо) – изменение энтальпии реакции в стандартных условиях. Стандартные условия Давление 1,013·105 Па Температура 298 К Концентрация 1 моль/л

13 Стандартная энтальпия образования вещества

Стандартная энтальпия образования вещества

Hоf – количество теплоты, которое поглощается или выделяется при образовании одного моля сложного вещества из простых веществ при стандартных условиях. [?Hоf] = кДж/моль ?Hоf – справочная величина. Энтальпии образования простых веществ в термодинамически устойчивом состоянии равны нулю. ?Hоf (О2, Cграфит, Sромбическая, Snбелое …) = 0 кДж/моль

14 Термохимические уравнения

Термохимические уравнения

Химическое уравнение реакции: 2Н2 + О2 = 2Н2О Термохимическое уравнение реакции: Н2(г) + 1/2О2(г) = Н2О(г); ?Ноf(Н2О) = - 241,8 кДж/моль Особенности термохимических уравнений: указывается агрегатное состояние веществ (г, ж, к); указывается знак и значение ?Но или Q; Н2(г) + 1/2О2(г) = Н2О(ж); ?Ноf(Н2О) = - 285,3 кДж/моль возможны дробные коэффициенты.

15 Закон Гесса

Закон Гесса

1840 г. Г.И. Гесс Тепловой эффект химической реакции (энтальпия реакции) не зависит от пути её протекания, а определяется только начальным и конечным состоянием исходных веществ и продуктов реакции.

16 Следствия из закона Гесса

Следствия из закона Гесса

1. Энтальпия химической реакции равна сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ. ?Hоr = ??Hоf (прод.) - ??Hоf (исх. веществ) 2. Энтальпия образования вещества равна, но противоположна по знаку энтальпии его разложения.

17 Самопроизвольные процессы

Самопроизвольные процессы

Существует две движущие силы самопроизвольного протекания процесса: Стремление уменьшить энергосодержание системы и выделить теплоту (?H < 0). Стремление частиц к хаотичному движению, а системы – к переходу в менее упорядоченное состояние.

18 Термодинамическая вероятность

Термодинамическая вероятность

Беспорядок системы – количество различных возможных перемещений (конфигураций, микросостояний) ее частей, не изменяющих состояние системы в целом. Термодинамическая вероятность W – число микросостояний системы Энтропия S – термодинамическая функция, мера беспорядка системы.

19 S = R?lnW R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль

S = R?lnW R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль

К)

Уравнение Больцмана

20 Энтропия

Энтропия

Стандартная энтропия S0298 – энтропия вещества в стандартном состоянии (абсолютное значение) ?S - изменение энтропии при протекании химической реакции (рассчитывается также как изменение энтальпии) ?S = ?Sопродуктов - ?Sо исходных веществ

21 Закономерности изменения энтропии

Закономерности изменения энтропии

Энтропия возрастает при переходе вещества из твёрдого состояния в жидкое и далее в газообразное. Энтропия тем больше, чем сложнее химический состав вещества. Энтропия уменьшается с увеличением твердости вещества.

Вещество

Н2О (к)

Н2О (ж)

Н2О (г)

So, Дж/К·моль

39,0

70,8

188,7

Вещество

WCl2

WCl4

WCl6

So, Дж/К·моль

130

207

254

Вещество

С (алмаз)

С (графит)

So, Дж/К·моль

2,44

5,7

22 Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики

первая формулировка: В изолированных системах самопроизвольно протекают только такие процессы, которые сопровождаются возрастанием энтропии: ?S>0. Для изолированной системы: ?H=0 движущая сила процесса- рост энтропии: ?S > 0 процесс протекает самопроизвольно; ?S < 0 процесс не протекает самопроизвольно ?S = 0 – самопроизвольное протекание процесса возможно только при убыли энтальпии ?H<0

23 Направление протекания химических процессов

Направление протекания химических процессов

При самопроизвольном протекании химического процесса одновременно действуют две движущие силы: стремление частиц системы к объединению, к образованию более прочных частиц, к переходу в состояние с наименьшей энергией, то есть, к уменьшению энтальпии. стремление частиц к увеличению беспорядка, разъединению, то есть, к увеличению энтропии. Первая движущая сила характеризуется энтальпийным фактором (?Н), а вторая – энтропийным (T·?S). Суммарный эффект двух движущих сил при стандартных условиях отражает энергия Гиббса.

24 Энергия Гиббса

Энергия Гиббса

?G = ?H - Т?S ?G – энергия Гиббса - функция состояния ТД системы, характеризующая возможность самопроизвольного протекания химического процесса. В закрытых системах при постоянных температуре и давлении могут протекать только те процессы, которые сопровождаются уменьшением энергии Гиббса. ?G < 0 - самопроизвольный процесс возможен ?G > 0 реакция не протекает в прямом направлении. ?G = 0 система находится в состоянии равновесия.

25 Физический смысл энергии Гиббса

Физический смысл энергии Гиббса

?G = ?H - Т?S ?G - энергия Гиббса – это максимальная полезная работа, которая может быть совершена ТД системой. Уравнение Гиббса связывает возможность протекания химической реакции в системе с происходящими при этом изменениями.

26 ?Gоf – стандартная энергия Гиббса образования вещества – изменение

?Gоf – стандартная энергия Гиббса образования вещества – изменение

энергии Гиббса системы при образовании 1 моль сложного вещества из простых веществ, устойчивых при 298 К и 100кПа. ?Gоf простых веществ =0

27 Если ?Gоf < 0 , то индивидуальное вещество термодинамически устойчиво,

Если ?Gоf < 0 , то индивидуальное вещество термодинамически устойчиво,

кроме того, такое соединение можно получить из простых веществ (прямым синтезом). Например: ?Gоf (H2S) = -33,8 кДж/моль H2S - термодинамически устойчиво. Возможен синтез: H2(г) + S(к) = H2S(г) Если ?Gоf > 0 , то вещество термодинамически неустойчиво, его можно получить только косвенным путём. Например: ?Gоf (H2Sе) = 19,7 кДж/моль H2Sе - термодинамически неустойчиво. Прямой синтез невозможен.

28 Стандартная энергия Гиббса

Стандартная энергия Гиббса

?Gот – стандартная энергия Гиббса реакции. При любых температурах определяется по уравнению Гиббса:?G = ?H - Т?S При стандартной температуре (298 К) определяется как сумма энергий Гиббса образования продуктов реакции за вычетом суммы энергий Гиббса исходных веществ с учетом стехеометрических коэффициентов. ?Gо298 = ??Gоf (прод.) - ??Gоf (исх. веществ)

«Закономерности химических процессов»
http://900igr.net/prezentacija/khimija/zakonomernosti-khimicheskikh-protsessov-219126.html
cсылка на страницу
Урок

Химия

65 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по химии > Обучение химии > Закономерности химических процессов