Химическая термодинамика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

11
Вполне понятно, что если объем системы в реакционном процессе не изме-
няется, то Q
V
=Q
P
, т.е. работа не совершается ни системой, ни окружающей
средой над системой. Итак, в рассматриваемой реакции растворения цинка в
серной кислоте система совершает работу над окружающей средой и эта ра-
бота в термодинамике считается положительной. В противоположном случае
(работа совершается над системой) знак работы отрицательный.
Теперь можно ввести новую термодинамическую
функцию, совер-
шив некоторые преобразования:
Q
p
=Q
V
-pΔV=-ΔU-pΔV (здесь, также как и в изохорном процессе,
происходит уменьшение внутренней энергии системы, т.е. U
2
-U
1
=ΔU<0).
Тогда – Q
p
=∆U+р∆V=U
2
-U
1
+pV
2
-pV
1
=(U
2
-pV
2
) – (U
1
+pV
1
). Обо-
значим: U
2
+pV
2
=H
2
и U
1
+pV
1
=H
1,
где Н
1
и Н
2
представляют собой величи-
ны энтальпии системы в начале и конце процесса. Тогда изменение эн-
тальпии в химической реакции равно изменению внутренней энергии плюс
работа расширения:
∆Н = ∆U + р∆V.
Следовательно ∆Н=-Q
p
или Q
p
=-∆Н, т.е. в экзотермическом процессе
при р=const энтальпия системы уменьшается.
исходные в-ва продукты исходные в-ва продукты
Экзотермический процесс Эндотермический процесс
(Q
Р
>0, ΔН<0) (Q
Р
<0, ΔH>0)
Рис.6.
Энтальпия, как и внутренняя энергия, является функцией состояния,
т.е. ее изменение (ΔН=Н
2
-Н
1
) не зависит от пути перехода из состояния I в
состояние II. Для изобарных процессов используют энтальпийные диа-
граммы (рис.6).
H
2
H
2
H
1
H
H
-ΔH
ΔH
Q
p
-Q
p
Вполне понятно, что если объем системы в реакционном процессе не изме-
няется, то QV=QP, т.е. работа не совершается ни системой, ни окружающей
средой над системой. Итак, в рассматриваемой реакции растворения цинка в
серной кислоте система совершает работу над окружающей средой и эта ра-
бота в термодинамике считается положительной. В противоположном случае
(работа совершается над системой) знак работы отрицательный.
      Теперь можно ввести новую термодинамическую функцию, совер-
шив некоторые преобразования:
        Qp=QV-pΔV=-ΔU-pΔV (здесь, также как и в изохорном процессе,
происходит уменьшение внутренней энергии системы, т.е. U2-U1=ΔU<0).
      Тогда – Qp=∆U+р∆V=U2-U1+pV2-pV1=(U2-pV2 ) – (U1+pV1 ). Обо-
значим: U2+pV2=H2 и U1+pV1=H1, где Н1 и Н2 представляют собой величи-
ны энтальпии системы в начале и конце процесса. Тогда изменение эн-
тальпии в химической реакции равно изменению внутренней энергии плюс
работа расширения:
                              ∆Н = ∆U + р∆V.
      Следовательно ∆Н=-Qp или Qp=-∆Н, т.е. в экзотермическом процессе
при р=const энтальпия системы уменьшается.

           H1                           H                    H2
  H

                     Qp                                -Qp
           -ΔH                                   ΔH
                          H2




      исходные в-ва продукты                исходные в-ва продукты
      Экзотермический процесс               Эндотермический процесс
          (QР>0, ΔН<0)                      (QР<0, ΔH>0)

                                  Рис.6.
       Энтальпия, как и внутренняя энергия, является функцией состояния,
т.е. ее изменение (ΔН=Н2-Н1) не зависит от пути перехода из состояния I в
состояние II. Для изобарных процессов используют энтальпийные диа-
граммы (рис.6).



                                   11

Страницы