k-tree

Общая химия

1. Вещество

Вещество и его строение, модель атома

2. Электронная конфигурация атома

Сколько электронов в атоме и где их искать?

3. Ион

Ионы - заряженые частицы, катионы и анионы

4. Единицы измерения

А.е.м., моль, концентрация

5. Химические соединения

Молекулы, химические соединения

6. Термохимия

Химическая термодинамика, система, энтальпия

7. Скорость химической реакции

Сколько времени займёт реакция? Что влияет на скорость реакции?

8. Химическое равновесие

Равновесие обратимых реакций. Принцип Ле Шателье. Влияние внешних факторов на равновесие

9. Законы термодинамики

Мера беспорядка, энергия вселенной, свободная энергия Гиббса

10. Окислительно-восстановительные реакции

Степень окисления. Окислитель. Восстановитель. Редокс

11. Электрохимия

Электрохимия. Электролиз. Гальванические элементы

12. Классы соединений

Основные классы химических соединений. Классификация

Органическая химия

Неорганическая химия



Термохимия

После прочтения статьи Вы узнаете, в какую сторону направлена реакция, что составляет внутреннюю энергию системы и что такое энтальпия

Направление химической реакции

Любой процесс может происходить сам по себе, а может требовать приложения внешних сил, например, если Вы отпустите книгу - она упадёт, это естесственный процесс, ожидать самопроизвольного поднятия книги в обычных условиях не представляется возможным. Так и химические реакции, в нормальных условиях протекают в одну сторону, а в определённых условиях могут протекать в обратную, например, реакция натрия и хлора в нормальных условиях (25° и 1 атм.) протекает слева направо:

2Na + Cl2 → 2NaCl (1)

Следующая реакция в тех же условиях происходить не будет:

2NaCl → 2Na + Cl2 (2)

Но! можно создать условия, в которых реакция (2) будет протекать, а реакция (1) нет, например, если пустить ток через подогретый хлорид натрия.

Изучением преобразования энергии занимается термодинамика, термодинамика, занимающаяся решением задач химии называется термохимией.

Внутренняя энергия системы

Термодинамика описывает макроскопические системы, т.е. не поведение молекул, а поведение некоторой системы, система - это "часть вселенной, выделенная для её (системы) изучения в удобной форме". Солнце, дерево или чашка - это примеры системы. Всё, что не входит в систему называется окружающей средой. Энергия внутри системы может изменяться различными способами, например:

Тепло q

При контакте системы с окружающей средой происходит теплообмен, тепло от более нагретого тела переходит к менее нагретому. Так, система отдаёт или принимает тепло, изменение энергии системы равно разнице принятой и отданной энергии: ΔE = qin - qout = E1 - E2. Если рассматривать комнату как систему, то через батарею тепло qin поступает в комнату и через окно, стены, пол, потолок и двери тепло qout уходит.

Работа W

Если мы будем нагревать газ в резиновом шарике, то часть тепла будет расходоваться на увеличение шара, такой расход энергии называется работой. Любое действие против внешних сил является работой. Работа обозначается знаком минус, поскольку работа - это потеря энергии.

Таким образом, изменение энергии системы - это полученное тепло за вычетом совершённой работы:

ΔE = q - w

Энтальпия H

В любом процессе происходит поглощение или выделение тепла, так, если в результате реакции тепло выделяется, то реакция называется экзотермической. Если в процессе реакции тепло поглащается, то процесс называется эндотермическим. Энтальпия - это функция состояния системы, показывающая количество тепла, которым обладает система. Стандартная энтальпия образования (Hof) - это величина, показывающая изменение энтальпии в процессе образования вещества из простых составляющих, например, при образовании одного моля оксида алюминия Al2O3 из алюминия Al и кислорода O поглащается 400,5 ккал. Измеряют количество выделенного/поглощённого вещества с помощью специального устройства - калориметра.

2Al + 3O → Al2O3

Общее изменение энтальпии складывается из разницы энергии выделенной/поглощённой при разрыве связей реагентов и выделенной/поглощённой энергии при создании связей продуктов:

ΔHo = ΣΔHof продукты - ΣΔHof реагенты

Стандартная энтальпия образования замеряется в лабораторных условиях, данные можно найти в различных справочниках.


Следующая статья - Скорость химической реакции.

© 2015-2017 - K-Tree.ru
Копия материалов, размещённых на данном сайте, допускается только по письменному разрешению владельцев сайта.
По любым вопросам Вы можете связаться по почте info@k-tree.ru