Химическая термодинамика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

9
Изохорные и изобарные процессы.
Внутренняя энергия и энтальпия
Термохимические реакции записываются с учетом сопровождающе-
го теплового эффекта и при этом фиксируются условия проведения про-
цесса, при постоянном объеме (V=const) или при постоянном давлении
(Р=const). Например:
Zn(к)+Н
2
SO
4
=ZnSO
4
(р)+H
2
(г)+165,7 кДж/моль, (V=const) (1)
Эта реакция протекает при постоянном объеме (изохорный процесс),
т.е. в герметично закрытом сосуде (рис.4). При этом продукты реакции не
удаляются из сферы взаимодействия и потому возможна обратная реакция
и наступление равновесия в определенный момент времени. После оконча-
ния реакции взаимодействия цинка с серной кислотой можно определить
величину изохорного теплового эф
-фекта (Q
V
). Очевидно, что выделив-
шаяся в этой реакции теплота приводит к изменению внутренней энергии
системы (U), т.е. Q
V
=U
2
-U
1
=-ΔU. Здесь индексы 1 и 2 обозначают началь-
ное и конечное состояние системы, причем в термодинамике принято раз-
ность функций состояния получать, вычитая начальное состояние из ко-
нечного. Итак, выделение тепла при изохорном процессе (экзотермическая
реакция) соответствует уменьшению внутренней энергии (рис.5).
H
2
SO
4
Zn
Zn
Рис.4 
                  Изохорные и изобарные процессы.
                  Внутренняя энергия и энтальпия

      Термохимические реакции записываются с учетом сопровождающе-
го теплового эффекта и при этом фиксируются условия проведения про-
цесса, при постоянном объеме (V=const) или при постоянном давлении
(Р=const). Например:

           Zn(к)+Н2SO4=ZnSO4(р)+H2(г)+165,7 кДж/моль, (V=const)     (1)



                                              H2SO4




                       Zn                     Zn

                                 Рис.4


       Эта реакция протекает при постоянном объеме (изохорный процесс),
т.е. в герметично закрытом сосуде (рис.4). При этом продукты реакции не
удаляются из сферы взаимодействия и потому возможна обратная реакция
и наступление равновесия в определенный момент времени. После оконча-
ния реакции взаимодействия цинка с серной кислотой можно определить
величину изохорного теплового эф-фекта (QV). Очевидно, что выделив-
шаяся в этой реакции теплота приводит к изменению внутренней энергии
системы (U), т.е. QV =U2-U1=-ΔU. Здесь индексы 1 и 2 обозначают началь-
ное и конечное состояние системы, причем в термодинамике принято раз-
ность функций состояния получать, вычитая начальное состояние из ко-
нечного. Итак, выделение тепла при изохорном процессе (экзотермическая
реакция) соответствует уменьшению внутренней энергии (рис.5).


                                   9

Страницы