Протекают с выделением тепла Протекают с поглощением тепла
Лекции.ИНФО


Протекают с выделением тепла Протекают с поглощением тепла



(теплосодержание системы (теплосодержание системы

уменьшается) возрастает)

+ Qp = + DH
- Qp = - DH
Þ Þ

 

       
 
   
 


Закон Гесса»:тепловой эффект химической реакции не зависит от пути протекания реакции, а зависит от начального и конечного состояния системы.

С + О2 DH1 СО21 = DН2 + DН3

гр. г. г. DН2 = DН1 - DН3

+ DН3

½ Изменение энергии (DН) часто изображают треу -

O2 О2 гольником, стороны которого – разные пути проте -

DН2 ½ кания реакции(DН2 нельзя непосредственно изме -

СО(г) + рить в лаборатории)

Первое следствие из закона Гесса:

х.р. = S n DН °обр. - S n DН °обр. прод.р. исх. в-в
«Тепловой эффект химической реакции (DНх.р.) равен сумме стандартных теплот образования (DН °обр.) конечных продуктов реакции за вычетом суммы стандартных теплот образования исходных веществ с учётом стехиометрических коэффициентов (n, m).

 

 

 

n – стехиометрический коэффициент

DН °обр. – стандартная теплота образования –

- тепло, которое выделяется или поглощается при образовании 1 моль сложного вещества из простых молекул или атомов.

DН °обр. (кДж/моль)– справочная величина.

 

 

Система–материальный объект, состоящий из большого числа частиц, обособленный от окружающей среды физическими и воображаемыми границами.

 

 
 


Системы

       
   


Изолированная Открытая

(модельная, теоретическая) – нет (реальная) – есть теплообмен с

теплообмена с окружающей средой окружающей средой энергией и

веществом

 

изоляция

           
     
 
 

 


Энтропия - D S = DQ Чем тело больше нагрето, тем вероятнее,

T что оно будет охлаждаться сильнее.

 
 


Изменение энтропии в изолиро – Изменение свободной энергии

ванной системе. (энергии Гиббса), изобарно-

DSA = - ΔQA изотермический потенциал для

ΔTA реальных систем

DGх.р. – критерий самопроизвольного

тепло, которое протекания химической реакции.

DGх.р. = DНх.р. – Т *DS <0 >0
Тело А отдаёт те-

лу В.

DSв = + ΔQВ - тепло, которое тело

TВ В получает. DGх.р. – свободная энергия.

-ΔQA = ΔQB так как теплообмен воз- DНх.р. – полная энергия (энтальпий-

можен только между телами. ный фактор)

DS системы = DSА + DSВ = - ΔQA + ΔQB Т *DS – связанная энергия (энтропий-

TA TB ный фактор)

DS системы = ΔQB (1 1 ) 1. Химическая реакция возможна,если

TB TA DGх.р. < 0.

>0 >0 2. Химическая реакция невозможна,

DS > 0
если DGх.р. > 0.

3. В системе наступило равновесие,

«Второй закон термодинамики» если DGх.р. = 0.

В изолированных системах самопроиз

вольно иду только такие процессы, в

которых энтропия возрастает.

DS > 0

Энтропия - DS – мера беспорядка в си-

стеме (справочная величина)

DSобр. – Дж/моль *К

Открытая система

Рассчёт DGх.р.

Произвольные Стандартные

условияусловия

 
 

 

 


Пользуясь первым следствием из закона

Гесса рассчитывают DНх.р., DSх.р., DGх.р.

DSх.р. = S n DS°обр. - S m DS°обр.

прод.р. исх. в-в

В справочнике: DН°обр., DS°обр., DG°обр.

 
 

РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ:

«ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ»

 

Задача №1

Определите теплоту образования хлорида аммония, если для реакции: NH3(Г) + HCl (Г) = NH4Cl, DНх.р. = - 176 кДж

и известны теплоты образования: DН°обр. (NH3) = - 46,19 кДж/моль

DН°обр. (HCl) = -92,30 кДж/моль

Решение

Запишем термохимическое уравнение реакции:

NH3(Г) + HCl (Г) = NH4Cl, DНх.р. = - 176 кДж

DН°обр. - 46,19 - 92,30 ?

кДж/моль

Согласно следствию из закона Гесса:

DНх.р. = DН°обр.(NH4Cl) – [DН°обр.(NH3) + DН°обр.(HCl)]

Подставляем данные в следствие из закона Гесса.

-176,9 = DН°обр.(NH4Cl) – [(- 46,19) + (-92,30)];

-176,9 = DН°обр.(NH4Cl) + 138,49;

Отсюда DН°обр.(NH4Cl) = -176,9 - 138,49 = - 315,36 кДж/моль

Ответ: DН°обр.(NH4Cl) = - 315,36 кДж/моль.

Задача №2

Определите тепловой эффект реакции, используя стандартные значения теплот образования веществ: SO3 + 2 KOH = K2SO4 + H2O(ж)

DHобр. SO3 = - 395,2 кДж/моль;

KOH = -425,93 кДж/моль;

H2SO4 = - 1433,44 кДж/моль;

Н2О = -285,84 кДж/моль.

 

Решение

Запишем термохимическое уравнение реакции:

SO3 + 2 KOH = K2SO4 + H2O(ж)

DН°обр. - 395,2 - 425,93 -1433,44 -285,84

кДж/моль

Согласно следствию из закона Гесса:

DНх.р. = [(DН°обр.K2SO4 + DН°обр.H2O)] – [DН°обр.SO3 + 2 *DН°обр.KOH]

Подставляем данные в следствие из закона Гесса:

DНх.р. = [(-1433,44) + (-285,84)] – [(-395,2) + 2 *(-425,93)] = -472,22 кДж.

/р. экзотермическая/

Ответ: DН°х.р. = -472,22 кДж.=> р. экзотермическая.

ТЕМА 5. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

(СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ)

Таблица 4

Под скоростью химической реакции (Jх.р.) понимают изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

       
 
J = ± DC/ Dt моль/л сек
 
- DС реагента ; + DС продукта D t D t

 

 


ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

 
 

 


Гомогенные Гетерогенные

 

в одной фазе в разных фазах

 
 


ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА Jх.р.:


1.Концентрация (давление),С (р) –









Читайте также:

  1. ВЫБОР СХЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И МЕТОДА РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТПУСКА ТЕПЛА
  2. Нормируемый удельный расход тепла на отопление жилых домов отдельно стоящих и блокированных следует устанавливать в соответствии с таблицей 5.3.
  3. Определение годовых расходов тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение зданий. Часовые и годовые по продолжительности графики тепловых нагрузок.
  4. Определение годовых расходов тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Часовые и годовые графики тепловых нагрузок и их роль в теплоснабжении.
  5. Определение максимально часовых и среднечасовых расходов тепла
  6. Определение максимально часовых и среднечасовых расходов тепла на отопление и вентиляцию зданий по укрупненным показателям. Удельная тепловая характеристика здания и её определение.
  7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА: ТИПОВЫХ КОТЛОВ, БАКОВ АККУМУЛЯТОРОВ, СЕТЕВЫХ И ПОДПИТОЧНЫХ НАСОСОВ
  8. Определение расчетных расходов тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
  9. Построение графика регулирования отпуска тепла
  10. Работа и количество тепла. Первый закон термодинамики
  11. Расход тепла на горячее водоснабжение.


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-26; Просмотров: 61;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная