«Химия» пәні бойынша
жүктеу/скачать 2.1 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Термохимияның заңдары 1.
| Жай заттардың/ т.ж./ энтальпиясы нольге тең деп қабылданылады. Стандартты / т.ж./ энтальпия мәндерін пайдаланыу арқылы реакцияның энтальпиясын есептеп табуға болады.
Мыс: Мына реакцияның аА + вВ =сС + dD энтальпиясы – реакция нәтижесінде түзілген заттардың /түзілу жылуының/ энтальпиясының алгебралық қосындысынан,бастапқы заттардың /түзілу жылуының //энтальпиясының алгебралық қосындысын алып тастағанға тең. ∆Н = ∑∆Нөнімтұз-∑∆Нтұз бас зат ∆Н о298=(c∆Н оc+d∆Н оd)-(a∆Н оa+b∆Н b) Мыс: SO2(г)+3Н2S(г)=3S (ромб)+322О(с) ∆Н0 298 =(3∆Нотұз s(ромб)+2∆Нотұз НОН (с)) – (∆Нотұз SO2 (г)+2∆Нотұз Н2S (г)) мәндерін орынына қойсақ ∆Н о298=(3*0 – 2*285,84)*( - 296,9 – 2*20,15)= - 234,48кДж Газ күйіндегі SO3-нен кристал Al2О3 әрекеттесу реакциясы үшін Al2О3(қ)+3 SO3(г)= Al2 (SO4)3 (к) т.ж. ∆Н ∆Н=∆Нобр Al2 (SO4)3 – (∆Нобр Al2О3+3∆Нобр SO3) ∆Н= - 3434 – ( - 1675,1 – 3*395,2)=-753,3 кДж Реакцияның жылу эффектісінің to-ға тәуелділігі (Кирхгоф заңы) жылу сыйымдылығы Сv=∆U/∆Т тұрақты көлемде, Ср=∆Н/∆Т тұрақты қысымда. ∆Сv=d(∆U/dТ)v: ∆Ср=(d∆Н/dТ)р Термодинамиканың бірінші заңы, термохимияның негізін құрайды, Термохимия әр түрлі заттардың жылу сыйымдылығын, жану жылуын, реакцияның жылу эффектісін, түзілу жылуын, еру жылуын, т.б. зерттейді. Олардың температураға тәуелділігін Кирхгоф теңдеуі анықтайды. Үдерістер тұрақты көлем кезінде V=const немесе тұрақты қысым кезінде p=const жүруі мүмкін. Соңғысы өте жиі кездеседі, оның ішінде биологияда барлық кезде. Сондықтан жылу әсерлері Qv и Qp болып ерекшеленеді. Энергияны сақтау энергиясы: Q = DU + A (1) Бұл жерде А – жүйенің жүргізетін жұмысы. Химиялық үдеріс кезінде А – ұлғаю жұмысы. A = pDV, онда U + pV = H (2) белгілейміз. H - энтальпия немесе кеңейген жүйенің жылу құрамы. Онда Qv = DU, a Qp = DH – жүйенің энтальпиясының өзгерісі. Энтальпия – жүйе жағдайының сипаттамасы, ол өздігінен және U сияқты анықталмайды. Оның тек өзгерістерін ғана көреміз. Жылу әсерлері көрсетілген химиялық теңдеулер термохимиялық теңдеулер деп аталады. 1/2H2(г) + 1/2Cl2(г) = HCl(г) DH = -92 кДж (*) Zn(к) + H2SO4(р) = ZnSO4(р) + Н2(г) DН = -163.2 кДж 1) Жылу әсерінің белгісі – егер ол жылу бөлсе, онда ішкі энергия жүйесі азаяды, (-), эндотермиялық үдерістерге арнап (+) ішкі энергия жүйесі көбейеді. 2) Термохимиялық теңдеулерді жазу кезңнде заттардың агрегатты жағдайын көрсету керек, өйткені бір агрегатты жағдайдан екіншісіне өтуі жылу әсерімен жүреді. (газ), (сұйық), (қатты) деп немесе газды формулада домалақ жақшамен (Cl2), сұйықтық белгіленбейді, қаттыны квадрат жақшамен [Zn] белгілейді. 3) DH заттың санына тәуелді, сондықтан реакцияны теңдестіру қажет, оның ішінде коэффициентер бөлшектік болуы мүмкін. Теңдеу (*) мынадай жазылады (H2) + (Cl2) = 2(HCl), бірақ онда DH’ = 2DH. 4) DН жағдайлардан – температура мен қысымға тәуелді. Сондықтан оның стандартты мәні DНo беріледі. Cтандартты жағдайлар - p = 1 атм (101 кПа), температура 25оС (298 К) – бұл қалыпты жағдайдан ерекшелігі. Термохимияның заңдары 1. Лавуазье-Лапласа заңы . артқа жүретін реакцияның жылу әсері тіке жылу әсеріне тең, бірақ теріс белгімен. 2. Гесса заңы. (1840) Үдерістегі энтальпияның өзгерісі оның түрі және бастапқы заттардың жағдайы мен реакция өнімдері тәуелді және реакцияның жолына байланысты емес. Жылу әсері бұл функцияның жағдайы. Бұл дегеніміз
Қарапайым заттар – химиялық элементтің, яғни стандартты жағдай кезіндегі өте тұрақты аллоотропиялық модификациясының агрегатты жағдайы. Оттегі – қарапайым зат (O2) бірақ сұйық немесе (O3) емес. Көміртегі - қарапайым зат графит (алмазға өтуге арнап DH>0) Энтальпияның құрылуы – қарапайым заттардан құрылған заттығ мольдік жылу әсері DHof. DHof(KClO3) [K] + ½(Cl2) + 3/2(O2) = [KClO3] DHof теріс болуы мүмкін [DHof(HCl)=-92.3 кДж/моль], оң болуы мүмкін [DHof(NO) = +90.2 кДж/моль]. Реакцияның энтальпиясын DH оған қатысатын заттардың жылу құруын біліп, есептеуге болады. [CaO]+[SiO2]=[CaSiO3] DHo=DHof(CaSiO3) - DHof(CaO) + DHof (SiO2) Белгісіз жылу құрылуын өлшенген DHo білуге болады. 2(B5H9) + 12(O2)=5[B2O3] + 9H2O DHo = -9018 кДж DHof(B5H9)=? Борогидридтер ракеталық отында пайдаланғандықтан, ол өте үлкен жылу әсерін береді. DHo =5DHof(B2O3) + 9DHof(H2O) - 2DHof(B5H9) Су түзілуін қарастырсақ (H2)+1/2(O2)=H2O DHof = -285.85 кДж/моль Термодинамикалық тізбекті қарастырамыз, ол нол кезінде (H2)+1/2(O2) алынады. Сосын алдымен сутегі молекуласын атомдарға айырамыз. Сонда энтальпия 2DHof(H) немесе DHoат(Н2) сәйкес, сосын О2 жарты молін айырамыз - DHof(О) шығындаймыз немесе Ѕ DHoат(O2). Сосын қосамыз 2(Н) + (О) және сол суды аламыз.
жүктеу/скачать 2.1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|