Сборник основных формул по химии для ВУЗов. М. А. Рябов. Читать онлайн. Newlib. NEWLIB.NET

Автор: М. А. Рябов
Издательство:
Серия:
Жанр произведения: Химия
Год издания: 0
isbn: 5-17-041782-9, 5-271-15880-2
Скачать книгу
свойства воды: температура кипения воды гораздо выше, чем у ее химических аналогов: tкип2O) = 100 °С, а tкип(H2S) = -61°C. Между молекулами H2S водородные связи не образуются.

      4. Закономерности протекания химических процессов

      4.1. Термохимия

      Энергия (Е) – способность производить работу. Механическая работа (А) совершается, например, газом при его расширении: А = р • ΔV.

      Реакции, которые идут с поглощением энергии, – эндотермические.

      Реакции, которые идут с выделением энергии, – экзотермические.

      Виды энергии: теплота, свет, электрическая, химическая, ядерная энергия и др.

      Типы энергии: кинетическая и потенциальная.

      Кинетическая энергия – энергия движущегося тела, это работа, которую может совершить тело до достижения им покоя.

      Теплота (Q) – вид кинетической энергии – связана с движением атомов и молекул. При сообщении телу массой (m) и удельной теплоемкостью (с) теплоты ΔQ его температура повышается на величину Δt: ΔQ = m • с • Δt, откуда Δt = ΔQ/(c • т).

      Потенциальная энергия – энергия, приобретенная телом в результате изменения им или его составными частями положения в пространстве. Энергия химических связей – вид потенциальной энергии.

      Первый закон термодинамики: энергия может переходить из одного вида в другой, но не может исчезать или возникать.

      Внутренняя энергия (U) – сумма кинетической и потенциальной энергий частиц, составляющих тело. Поглощаемая в реакции теплота равна разности внутренней энергии продуктов реакции и реагентов (Q = ΔU = U2 – U1), при условии, что система не совершила работы над окружающей средой. Если реакция идет при постоянном давлении, то выделяющиеся газы совершают работу против сил внешнего давления, и поглощаемая в ходе реакции теплота равна сумме изменений внутренней энергии ΔU и работы А = р • ΔV. Эту поглощаемую при постоянном давлении теплоту называют изменением энтальпии: ΔН = ΔU + р • ΔV, определяя энтальпию как Н = U + pV. Реакции жидких и твердых веществ протекают без существенного изменения объема (ΔV = 0), так что для этих реакций ΔН близка к ΔU (ΔН = ΔU). Для реакций с изменением объема имеем ΔН > ΔU, если идет расширение, и ΔН < ΔU, если идет сжатие.

      Изменение энтальпии обычно относят для стандартного состояния вещества: т. е. для чистого вещества в определенном (твердом, жидком или газообразном) состоянии, при давлении 1 атм = 101 325 Па, температуре 298 К и концентрации веществ 1 моль/л.

      Стандартная энтальпия образования ΔНобр – теплота, выделяемая или поглощаемая при образовании 1 моль вещества из простых веществ, его составляющих, при стандартных условиях. Так, например, ΔНобр(NaCl) = -411 кДж/моль. Это означает, что в реакции Na(тв) + ½Cl2(г) = NaCl(тв) при образовании 1 моль NaCl выделяется 411 кДж энергии.

      Стандартная энтальпия реакции ΔН – изменение энтальпии в ходе химической реакции, определяется по формуле: ΔН = ΔНобр(продуктов) – ΔНобр(реагентов).

      Так для реакции NH3(г) + HCl(г) = NH4Cl(тв), зная ΔHo6p(NH3)=-46 кДж/моль, ΔHo6p(HCl) = -92 кДж/моль и ΔHo6p(NH4Cl) = -315 кДж/моль имеем:

      ΔH