Возможность и направленность процесса. Энтропия. Свободная энергия Гиббса.
Возможность и направленность процесса. Энтропия. Свободная энергия Гиббса. - раздел Химия, Конспект лекций по курсу ОБЩАЯ ХИМИЯ 1. Основные законы химии 1
При Любой Химической Реакции Молекулы Исходных Веществ Разруш...
При любой химической реакции молекулы исходных веществ разрушаются, что требует определнной затраты энергии. При образовании новых молекул (новых химических связей) энергия выделяется. Очевидно, что самопроизвольное протекание процесса наиболее вероятно в том случае, когда выделяется энергии больше, чем затрачивается, т.е. DH < 0.
Понижение энергии системы назовем энергетическим или энтальпийным фактором.
Однако утверждать, что только экзотермические реакции (DH < 0) могут протекать самопроизвольно, нельзя. Среди реакций, протекающих самопроизвольно, действительно большая часть – это экзотермические процессы, но есть также эндотермические (например, испарение воды) и те, у которых тепловой эффект близок к нулю (например, процессы диффузии газов).
Дело в том, что большинство процессов представляют собой два одновременно происходящих явлений – передачу энергии и изменение в упорядоченности расположения частиц относительно друг друга. Вот эту вторую тенденцию - стремление системы к наиболее вероятному состоянию - также необходимо учитывать.
Молекулы газа, жидкости в результате броуновского движения рассеиваются, смешиваются, отталкиваются друг от друга. Причем, процессы диффузии, смешения, рассеивания проходят самопроизвольно, т.е. система стремится перейти из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное. Переход же системы в “обратную” сторону, в более упорядоченное состояние, требует затрат энергии, и самопроизвольное протекание подобного процесса менее вероятно.
Количественной мерой вероятности состояния, неупорядоченности, беспорядка – является энтропия S. Для всех веществ, в том числе для простых, находящихся в любом агрегатном состоянии S >0. Абсолютные значения энтропии рассчитывают методом статистической механики.
ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Любое химическое превращение веществ связано с перестройкой электронных структур атомов,
ионов и молекул, которая сопровождается различными энергетическими эффектами – выде
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ
О принципиальной осуществимости процесса судят по значению изменения энергии Гиббса системы. Однако, оно ничего не говорит о реальной возможности протекания реакции в данных конкрет
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСТВОРОВ
Раствором называется гомогенная однородная дисперсная система, состоящая не менее чем из двух компонентов – растворителя и растворенного вещества.
Растворитель
Величина постоянная при данной температуре.
Чем меньше ПР, тем менее растворима соль. Значения ПР при стандартных условиях приводятся в справочниках.
ЗАДАЧА. Рассчитать растворимость (L) соли AgCl в в
ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ
Гидролиз – взаимодействие соли с водой, в результате которого изменяется рН раствора.
Гидролизу подвергаются соли, содержащие в своем составе:
1) анион слабой кислоты;
2)
СТРОЕНИЕ АТОМА И СИСТЕМАТИКА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
К середине Х1Х века было открыто свыше 60 элементов, определены их атомные веса, накоплен обширный экспериментальный материал по изучению их физических и химических свойств. Важнейш
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ
При взаимодействии атомов образуются молекулы, кристаллы, полимерные структуры и т.д. – все вешества.
Это взаимодействие сопровождается изменением электронной плотности, т.
ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК
В зависимости от типа химической связи различают четыре основных типа кристаллических решеток.
Атомная.В узлах атомы, связанные прочными ковалентными неполярными (простые
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
1. Процессы превращения энергии химической реакции в электрическую – это процессы, протекающие в гальванических и топливных элементах.
2. Процессы превращения электрической энергии в химич
Наибольшим потенциалом.
ПРИМЕР. В водном растворе находятся катионы Сu2+ , K+, Zn2+, среда нейтральная.
Конкурир
Разложения воды с выделением кислорода.
ПРИМЕР. Рассмотрим анодные процессы, протекающие при электролизе раствора NaCl , если анод
а) из Pt, б) угольный, в) цинковый (среда нейтральная).
А) Конкурирующие
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Реакции, протекающие с изменением степеней окисления участвующих в реакции элементов, называются окислительно-восстановительными реакциями (ОВ-реакции). Как минимум, два элем
СВОЙСТВА р-ЭЛЕМЕНТОВ
Простые вещества.
______________________________________________________________________________________
Группа IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
s2p1
Соли соли
Нитриты нитраты
14444444444444424444444444444443 142443
ОВ – двойственность Только окислит.
Свойства
Азотная кислота.
Получени
МЕТАЛЛЫ
К металлам относятся s-элементы (кроме H, He), все d-элементы, все f-элементы и некоторые р-элементы: Al Ga In Tl Pb Sn Bi Po
Tпл., 0С 660 30 156 304 327 232 271 254
Химические свойства
Атомы большинства металлов имеют на внешнем слое всего 1 или 2 электрона (s1, s2), которые сравнительно легко «отдают» при химическом взаимодействии. Поэтому все металлы – тип
Легкие конструкционные металлы – Be, Mg, Al, Ti.
Для таких отраслей промышленности, как самолетостроение, судостроение, автомобилестроение, производство космической техники требуются материалы, обладающие малой плотностью, но высокой удельной про
КОМПЛЕСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Среди сложных веществ, образованных из трех или более различных атомов, особую группу составляют комплексные соединения. Они образуются из более простых валентнонасыщенных соединени
ЛАНТАНИДЫ И АКТИНИДЫ
Общая характеристика f – элементов
Эти элементы занимают особое положение в ПСЭ. Так, в 6 периоде за элементом La(№ 57), который находится в 3 группе побочн
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов