Энергитические эффекты химических реакций. Типы систем. Внутренняя энергия и энтальпия. Первый закон термодинамики. Закон Гесса

Энергетические эффекты химических реакций: для того, чтобы перевести вещество из твердого состояния в жидкое, а затем и в газообразное к системе необходимо подвести теплоту. Вещества обладают наибольшим запасом внутренней энергии в газовой фазе и наименьшим – в твердой. Значит, переходы из одного агрегатного состояния в другое должны сопровождаться тепловыми эффектами. Процессы плавления, испарения и сублимации являются эндотермическими. Обратные процессы кристаллизации, конденсации, десублимации являются экзотермическими. В соответствии с первым законом термохимии каждые два противоположно направленных фазовых перехода между 2-мя агрегатными состояниями имеют равные по абсолютной величине и противоположные по знаку тепловые эффекты.

Типы систем:

Открытые: энергетический обмен с окружающей средой, массы∆E ≠ const m ≠ const

Закрытые: обмен только теплом∆E ≠ const m = const

Изолированные: нет обмена с окружающей средой ни массой ни энергией ∆E = const m ≠ const

Внутренняя энергия вещества: Химические реакции протекают с выделением или с пглащением энергии. Обычно эта энергия выделяется или поглощается в виде теплоты. Такая форма энергии, скрытая в веществах и частично освобождающаяся при химических процессах называется внутренней энергией вещества. Внутренняя энергия у вещества или системы – это кинетическая и потенциальная энергия частиц, за вычетом потенциальной и кинетической энергии системы как целого. Кинетическая энергия – это сумма кинетических энергий поступательного, колебательного, и вращательно движения частиц; потенциальная энергия обусловлена силами притяжения и отталкивания, действующими между частицами. Внутренняя энергия системы зависит от природы вещества и ее компонентов, массы и параметров состояния системы.

Энтальпия: ∆H – та энергия, которую нужно затратить, чтобы перевести систему из одного состояния в другое. При P и T = const теплота преобретает свойства функции состояния, то есть не зависеть от пути процесса. При V и T = const то же самое (изохорно-изотермический процесс) теплота функция состояния.

∆Q – говорит об изменении теплоты в окружающей среде.

∆H – говорит об изменении теплоты, содержащейся в системе.

∆H >0 – эндотермическая реакция.

∆H<0 – экзотермическая реакция.

1 закон термодинамики: В изолированной системе энергия не исчезает и не возникает из ничего, а превращается из одной формы в другую в строго эквивалентных соотношениях, т.е. общее количество энергии постоянно.

Закон Гесса: Тепловой эффект химического процесса зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.

Дата добавления: 2015-04-24