Химическая термодинамика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

16
На рис.8 приведен гра-
фик зависимости энтропии про-
стого вещества от температуры.
На нем показан плавный рост
энтропии в каждом агрегатном
состоянии: S
кр.
= f(T) – кривая оа,
S
ж
=f(T) – кривая вс, S
пар
=f(T) –
кривая де. Здесь же приведены и
скачки энтропии при переходе
кристалл-жидкость (ΔS
пл.
) и
жидкость-пар (ΔS
по
), причем
(ΔS
по
>> ΔS
пл.
).
Подводя итоги, можно
сказать, что энтропия будет увеличиваться при увеличении объема в про-
цессе химического взаимодействия, при растворении кристалла в жидкости
и т.д. и наоборот, энтропия будет уменьшаться в процессах, связанных с
ростом упорядоченности системы: с понижением температуры, уменьше-
нием объема, при кристаллизации, конденсации и т.д. Читателю предлага-
ется самому предсказать знак изменения энтропии в следующих процес-
сах: 1) Растворение газа в воде, 2) При увеличении молярной массы, на-
пример, в ряду F
2
→CL
2
→Br
2
→I
2
, 3) При изменении типа химической связи
в одном веществе: С(алмаз)→ С(графит); Sn(серое)→Sn(белое), 4) При пе-
реходе из стеклообразного состояния в кристаллическое. (Ответ: 1) и 4)
ΔS<0, 2) и 3) ΔS>0).
Теперь можно привести и формулу, которая связывает энтропию
системы с термодинамической вероятностью состояния – числом микро-
состояний системы W:
S = кlnW,
где к
– постоянная Больцмана, равная газовой постоянной, деленной на
число Авогадро (к=R/N
0
). Отсюда: если вычисление энтропии проводят
для одной частицы, то используют постоянную Больцмана (к), а если для
моль частиц – газовую постоянную (R).
По Больцману второй закон термодинамики можно интерпретировать
как переход системы из менее вероятного в более вероятное состояние – в
0
T
b
a
d
с
ΔS
пл
ΔS
по
е
Рис. 8. 
                                                 На рис.8 приведен гра-
                                      е фик зависимости энтропии про-
                          d               стого вещества от температуры.
                                   ΔSпо На нем показан плавный рост
                          с
                                          энтропии в каждом агрегатном
                                          состоянии: Sкр.= f(T) – кривая оа,
                                          Sж=f(T) – кривая вс, Sпар =f(T) –
           b
                     ΔSпл                 кривая де. Здесь же приведены и
           a
                                          скачки энтропии при переходе
                                          кристалл-жидкость (ΔSпл.) и
                                          жидкость-пар (ΔSпо), причем
  0                                  T    (ΔSпо >> ΔSпл.).
                  Рис. 8.
                                                Подводя итоги, можно
сказать, что энтропия будет увеличиваться при увеличении объема в про-
цессе химического взаимодействия, при растворении кристалла в жидкости
и т.д. и наоборот, энтропия будет уменьшаться в процессах, связанных с
ростом упорядоченности системы: с понижением температуры, уменьше-
нием объема, при кристаллизации, конденсации и т.д. Читателю предлага-
ется самому предсказать знак изменения энтропии в следующих процес-
сах: 1) Растворение газа в воде, 2) При увеличении молярной массы, на-
пример, в ряду F2→CL2→Br2→I2, 3) При изменении типа химической связи
в одном веществе: С(алмаз)→ С(графит); Sn(серое)→Sn(белое), 4) При пе-
реходе из стеклообразного состояния в кристаллическое. (Ответ: 1) и 4)
ΔS<0, 2) и 3) ΔS>0).
       Теперь можно привести и формулу, которая связывает энтропию
системы с термодинамической вероятностью состояния – числом микро-
состояний системы W:

                                 S = кlnW,

где к – постоянная Больцмана, равная газовой постоянной, деленной на
число Авогадро (к=R/N0). Отсюда: если вычисление энтропии проводят
для одной частицы, то используют постоянную Больцмана (к), а если для
моль частиц – газовую постоянную (R).
      По Больцману второй закон термодинамики можно интерпретировать
как переход системы из менее вероятного в более вероятное состояние – в
                                    16

Страницы