Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

258 Каково взаимное расположение электронных облаков при sp
2
-гибри-дизации? Приведите при-
меры. Какова пространственная структура этих молекул?
259 Энергия связи в молекулах этилена и ацетилена равна 383,2 и 433,7 кДж/моль соответственно.
В какой молекуле связь наиболее прочная?
260 В чем причина различной пространственной структуры молекул хлорида бора и аммиака?
4 ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ.
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
4.1 Термохимия. Законы термохимии
Науку о взаимных превращениях различных видов энергии называют термодинамикой. Термоди-
намика устанавливает законы этих превращений, а также направление самопроизвольного течения раз-
личных процессов в данных условиях.
При химических реакциях происходят глубокие качественные изменения в системе, перестройка
электронных структур взаимодействующих частиц. Эти изменения сопровождаются поглощением или
выделением энергии. В большинстве случаев этой энергией является теплота. Раздел термодинамики,
изучающий тепловые эффекты химических реакций, называют термохимией. Реакции, которые сопро-
вождаются выделением теплоты, называют экзотермическими, а те, которые сопровождаются погло-
щением теплоты, - эндотермическими. Теплоты реакций являются, таким образом, мерой изменения
свойств системы, и знание их может иметь большое значение при определении условий протекания тех
или иных реакций.
При любом процессе соблюдается закон сохранения энергии как проявление более общего закона
природы - закона сохранения материи. Теплота Q, поглощается системой, идет на изменение ее внут-
ренней энергии ∆U и на совершение работы А:
Q = ∆U + A. (4.1.1)
Внутренняя энергия системы U - это общий ее запас, включающий энергию поступательного и
вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярных колебаний атомов и атомных групп,
энергию движения электронов, внутриядерную энергию и т.д. Внутренняя энергия - полная энергия
системы без потенциальной энергии, обусловленной положением системы в пространстве, и без кине-
тической энергии системы как целого. Абсолютное значение внутренней энергии U веществ определить
невозможно, так как нельзя привести систему в состояние, лишенное энергии. Внутренняя энергия, как
и любой вид энергии, является функцией состояния, т.е. ее изменение однозначно определяется началь-
ным и конечным состоянием системы и не зависит от пути перехода, по которому протекает процесс:
∆U = U
2
- U
1
,
где
∆U - изменение внутренней энергии системы при переходе от начального состояния U
1
в конечное
U
2
.
Если U
2
> U
1
, то ∆U > 0. Если U
2
< U
1
, то ∆U < 0.
Теплота и работа функциями состояния не являются, ибо они служат формами передачи энергии и
связаны с процессом, а не с состоянием системы. При химических реакциях А - это работа против
внешнего давления, т.е. в первом приближении:
А = Р ∆V,
где
∆V - изменение объема системы (V
2
- V
1
).
Так как большинство химических реакций протекает при постоянном давлении и постоянной тем-
пературе, то для изобарно-изотермического процесса (Р = const, T = const) теплота:
Q
p
= ∆U + Р∆V;
Q
p
= (U
2
– U
1
) + Р(V
2
– V
1
); Q
p
= (U
2
+ РV
2
) - (U
1
+ РV
1
).
Сумму U + РV обозначим через Н, тогда:

Страницы