Энергия Гиббса и направление хим. реакции

Самопроизвольное протекание изобарно-изотермического процесса определяется двумя факторами: энтальпийным, связанным с уменьшением энтальпии системы (Δ H), и энтропийным T Δ S, обусловленным увеличением беспорядка в системе вследствие роста ее энтропии. Разность этих термодинамических факторов является функцией состояния системы, называемой изобарно-изотермическим потенциалом или свободной энергией Гиббса (G, кДж): При Δ G < 0 реакция термодинамически разрешена и система стремится к достижению условия Δ G = 0, при котором наступает равновесное состояние обратимого процесса; Δ G > 0 указывает на то, что процесс термодинамически запрещен. Стандартная молярная свободная энергия образования это изменение свободной энергии Гиббса, которым сопровождается образование одного моля данного вещества в их стандартных состояниях. Итак, в химических процессах одновременно изменяются энергетический запас системы (энтальпийный фактор) и степень ее беспорядка (энтропийный фактор, не совершающая работу энергия).1.Если Δ H < 0 и Δ S > 0, то всегда Δ G < 0 и реакция возможна при любой температуре.2.Если Δ H > 0 и Δ S < 0, то всегда Δ G > 0, и реакция с поглощением теплоты и уменьшением энтропии невозможна ни при каких условиях.3.В остальных случаях (Δ H < 0, Δ S < 0 и Δ H > 0, Δ S > 0) знак Δ G зависит от соотношения Δ H и T Δ S. Реакция возможна, если она сопровождается уменьшением изобарного потенциала;

Изменение энергии Гиббса: а – обратимый процесс; б – необратимый процесс.  

3. Фазовые диаграммы двухкомпонентных систем. Фракционная перегонка.

Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение зависимости между величинами, характеризующими состояние системы, и фазовыми превращениями в системе (переход из одного состояния в другое). Диаграммы состояния широко применяются в химии. Равновесия между различными фазами одной с-мы называют фазовыми, а описывают эти фазовые равновесия посредством фазовых диаграмм или диаграмм состояния. Фазовая диаграмма позволяет установить условия равновесия между числом фаз, числом компонентов и числом степеней свободы (вариантностью) с-мы. Фаза (Ф) – гомогенная (однородная по химическому составу и термодинамическим свойствам) часть с-мы, отделенная от других частей поверхностью раздела. Так, два нерастворимых друг в друге твердые в-ва, как и две несмешивающиеся жидкости, образуют две фазы. Компоненты (К) – химически индивидуальные вещества, наименьшее число которых достаточно для образования фаз с-мы. Число компонентов определяется количеством индивидуальных веществ в системе за вычетом числа возможных между ними обратимых взаимодействий. Например, система из трех индивидуальных веществ H₂O, H₂, O₂ будет двухкомпонентной, поскольку для образования всех фаз достаточно любых двух веществ. Степени свободы (С) – число параметров (температура, давление, состав системы), которые можно произвольно менять без изменения числа фаз в системе. Правило фаз Гиббса: в изолированной равновесной системе число степеней свободы равно числу компонентов системы плюс два минус число фаз.

Перегонка = ДИСТИЛЛЯЦИЯ (от лат. distillatio — стекание каплями) (перегонка), разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции; основано на различии в составах жидкости и образующегося из нее пара. Осуществляется путем частичного испарения жидкости и последующей конденсации пара. Полученный конденсат обогащен низкокипящими компонентами, остаток жидкой смеси — высококипящими. Дистилляция применяется в химической, нефтеперерабатывающей, фармакологической промышленности, в лабораторной практике.

Фракции нефти: Бензин, керосины, соляровые масла, мазут.

Билет 21… 1. Ковалентная связь. Основные положения теории отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП), теории валентных связей (ТВС). Гибридизация. Полярная и неполярная ковалентная связь.

Ковалентная связь - хим. связь между двумя атомами, осуществляемая общей для этих атомов парой электронов. Неполярная (между атомами неметаллов с одинаковой элеткроотрицательностью) полярная (между атомами неметаллов с разной электроотрицательностью). Связь становится полярной когда один из атомов перетягивает к себе общую эл пару.

Свойства ковалентной связи: 1)ковалентная связь насыщенная, это значит что между атомами ограниченное число связей; 2)Связь направлена по оси ох, оу, оz;(Направленность связи. Образование ковалентной связи взывается перекрыванием электронных облаков взаимодействующих атомов. Но такое перекрывание возможно только при определенной взаимной ориентации электронных облаков; при этом область перекрывания располоагется в определенном направлении по отношению к взаимодействующим атомам.) 3)Связь поляризуемая - деформируется во внешнем эл.поле.

Дата добавления: 2015-04-23