Задания для самостоятельной подготовки

1. Для предложенных соединений:

· укажите их класс;

· напишите уравнения возможных реакций взаимодействия

с H₂O, K₂O, SO₃, HCl, NaOH.

2. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ

Химическая термодинамика – раздел химии, изучающий:

· переход энергии из одной формы в другую, от одной части системы к другой;

· энергетические эффекты химических реакций;

· возможность и направление самопроизвольного протекания процессов.

Состояние системы характеризуют параметры – давление, объем, температура, концентрация и др. Термодинамические свойства системы при постоянных давлении и температуре можно выразить с помощью нескольких функций состояния системы: энтальпии, энтропии, энергии Гиббса и др.

Для удобства сопоставления термодинамических констант их относят к стандартному состоянию. В качестве стандартного выбрано устойчивое состояние чистых индивидуальных веществ (для растворов – концентрация растворенного вещества 1 моль/л, для газов – парциальное давление, равное атмосферному) при постоянной температуре и давлении 101кПа (1 атм).

Энтальпия

Количество выделившейся или поглощенной в ходе реакции энергии называют тепловым эффектом химической реакции.

В термодинамике тепловой эффект или энтальпия химической реакции (DH _Х.Р ) – теплота, которая выделяется или поглощается при ее протекании, если р, Т = const; измеряется в кДж.

Уравнения реакций, в которых указаны тепловые эффекты при постоянных давлении и температуре (DH _Х.Р ), называются термохимическими. В термохимических уравнениях указывают также модификации или агрегатные состояния веществ.

В соответствии со знаком теплового эффекта реакции можно разделить на две группы:

· экзотермические – идут с выделением тепла (DH _Х.Р < 0);

· эндотермические – идут с поглощением тепла (DH _Х.Р > 0).

Согласно основному закону термохимии, сформулированному Г. И. Гессом:

· энтальпия химической реакции не зависит от пути протекания реакции, т. е. не зависит от числа и характера промежуточных стадий, а определяется лишь начальным и конечным состоянием системы.

Следствие из закона Гесса:

· тепловой эффект химической реакции ( ) равна разности между суммами энтальпий образования продуктов реакции ( ) и исходных веществ ( ) c учетом стехиометрических коэффициентов (n , m). Как правило, для расчетов используют стандартные величины.

Стандартная энтальпия (теплота) образования вещества D H_обр.⁰ или D Н _f⁰ [кДж/моль] – это теплота образования 1 моль соединения из простых веществ устойчивых при стандартных условиях.

DH_обр⁰ простых веществ (H₂, O₂, Cl₂ и т. д.) равна нулю.

Энтропия

Энтропия (S) является мерой неупорядоченности системы. Энтропия вещества в стандартном состоянии называется стандартной энтропией S⁰ и измеряется в Дж/(моль·К).

· Стандартное изменение энтропии химической реакции ( ) равно разности между суммами энтропий продуктов ( ) и исходных веществ ( ) с учетом стехиометрических коэффициентов (n , m):

S⁰ простых веществ (H₂, O₂, Cl₂ и т. д.) не равна нулю.