Химическая термодинамика в курсе неорганической химии: Учебно-методическое пособие

  • Published on
    08-Dec-2016

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

  • .. , ..

    -

    -

    2008

  • 2

    - .. - . 1 .

  • 3

    1

    . - , - .

    - , - .

    , () . , .

    . 1. ( ) -

    , . () . - , .

    , .

    , ( ).

    , .

    2. . -

    , . -, , .

  • 4

    , , , , , , , - .

    , .. , -. (. 1).

    .1.

    h . , . , , , . - , .. I II . , ( ).

    () , .. - ( ) -. , (Q-) , .. : Q-=U=U2-U1 ( , , -

    I

    II

    U1

    U2

  • 5

    I ). , =0, Q=U, .. .

    . .

    -

    . , - 716 +112 =72 +82 . - .

    , , - . :

    32+N2 2N3

    () . - () .

    . - . , . - , .. , , -, . , , - . , , . - , .. - . , .

    , , .

  • 6

    . , , - . , - (), - (, , , - ). , - , .

    - (. 2) - =const. , - 1 -. - ( ), - - h2-h1=h. =Fh ( ). - S, F=pS - =Fh=pSh. Sh (V) , =pV.

    , . , . . () , . -

    h

    . 2

    H2

    F

  • 7

    - ( ). . 3 (,,).

    .3.

    .3, ,

    ( ) - () (V). , . .3 , .. ( ) - ( - ) .3. , , - , - (.3).

    -

    . = iV

    Vi Vp

    2

    1

    ,

    pi , Vi .

    p p p

    V V V

    I I I

    II II II

    p V

  • 8

    ( - ) ( piVi) - (V0, piVi) - :

    .= dVp2

    1

    V

    V

    .3 -

    () , -, .. (, ) ( , ).

    , . , 32 +N2 2NH3 - , - .

    , , , , , , . -, , -. - ( ) - (, , - ).

  • 9

    .

    - -, (V=const) (=const). :

    Zn()+2SO4=ZnSO4()+H2()+165,7 /, (V=const) (1)

    ( ), .. (.4). . - - (QV). , - (U), .. QV =U2-U1=-U. 1 2 - , - , -. , ( ) (.5).

    H2SO4

    Zn Zn

    .4

  • 10

    .5 , -

    , . QV=-U , - ( -), - : U2U1=UQ. , - . QV=QP+pV, pV .

    , , QP>QV. -, ( ) ( ) . , - 32()+N2()=2N3() -, .. ,

    QV = QP-pV QV < QP

    - (Zn + H2SO4)

    (ZnSO4 + H2)

    U1

    U2

    U

    - U = QV

  • 11

    , -, QV=QP, .. , . , - . ( ) .

    , - :

    Qp=QV-pV=-U-pV (, , , .. U2-U1=U0,

  • 12

    ()

    , , .. - - . , - .

    - , .. , . , , , .. (-) . () -, , , - . , - - .

    : ( ) (

    ). (Q) (), ..

    U=Q-

    , -

    : U = U2 -U1 ( -), Q ( I II).

    Q = U+,

  • 13

    , , . , - , , - ( ) , , - ( ).

    (. ) (U=0), . , .. -, .

    (1840 .), : - - . - . - (IV) : .

    : () + 2() = 2 (-) : 1) () + 1/2 2() = () (-1) +

    2) () + 1/2 2() = 2() (-2) ()+2()=2 () (-) ..(-1)+(-2)=-. -

    - . - (.7).

    -

    . -, .

    , .

  • 14

    . 7. 1862

    . , - - ( ). - , - . - - : - (S) , , , .. S=Q/T. , - - (S.), (Q.) - (.). , 1 (18 .) Q=6,02 /, .=273 .

    S.=6020 //273=22,05 /(),

    .. , .. S ( ).

    , - entropia, . ., , , (1877). , (

    H1

    H

    H2

    H1

    H2

    H

    + O2

    O2

    O

  • 15

    6,021023) - . ? - () - . , , - -. ( ) - , . .

    , . , () . , , ( - ) , . - ( , , ..).

    - , - . , : . - , .. .

  • 16

    .8 - - . : S.= f(T) , S=f(T) , S =f(T) . - (S.) - (S), (S >> S.).

    , , - , .. , , : , - , , .. - -: 1) , 2) , -, F2CL2Br2I2, 3) : () (); Sn()Sn(), 4) - . (: 1) 4) S0).

    , - W:

    S = lnW,

    , , (=R/N0). : , (), (R).

    0 T

    b a

    d

    S

    S

    . 8.

  • 17

    . (S=Q/T) , , : -. - , - . , - (, ), - . , . (-, ), , , . - , (dQ).

    dS=dQ/T , () -

    , , .

    S>Q/T

    ,

    , - . - . - ( , .), .. - . - 0298U , 0298H ,

    0298G , 0298S . I, II III

    , , , II . - , .

    , . - (H=0 U=0), , - ,

  • 18

    - (). , ( ), - (H, U) (S). , , ,

    - (H0). - - -: G=H-TS. - - - , .. - G> 0

  • 19

    .10. (G=G2-G1). , - G=0, .. - . , - , - ( ), h=0 - ( ).

    , , , . ( - ), .

    .11 ( ) . , ( -).

    A

    B G

    G1

    G2

    G=0

    G

  • 20

    , - V=const ( ), F= U-TS, ( -) - (S).

    - .12, - H U , G F .

    , S0). , . - ( -) . - , - .

    G2

    G1

    . 11.

    H

    U pV

    pV TS

    TS

    F

    G

    . 12.

  • 21

    -. -, - , .. - 32+N2 2NH3+Q (H0) (S>0), .. , - . , , - (H>0, ) (G>0). (.13) , ~1000 - (G

  • 22

    ), (S). - =S (G=0). , 0298G - G . , 400C - 1 , .. 0298G =+24,3 /. , .. G -.

    , G ( ) . :

    22

    3

    NH3

    NH2

    0

    CCCRTlnGG +=

    (-

    ) ( ) , .. :

    KCC

    C

    22

    3

    N3

    NH2

    =H

    K -

    . , .

    .]N[][H

    ][NHK2

    32

    23=

    , K. , -

    , - (.14) -

  • 23

    32+N22NH3 : 2 =3 /; 2N =1 /; 3NH =0,1 /.

    4

    3

    2

    107,313

    0,1K == . - , - - (1 .14), - - - :

    1 93,00,91,4K 3

    2

    = .

    . 14. K

    ( ) , K - . K=K - . , K K , K=K .

    : G=G0+RT ln K . G

    ( G0,

  • 24

    . G0=0 =1, - . , - .

    , 0298G , () RT lnK . , G0

  • 25

    ( ) , (pV).

    , , . , : 2 () 2() + 1/22() - (G0=+237,2 ). ( ) - . - ( ) , - G>0.

    , : Cu2S() 2Cu()+S() (G0=86 ). , , ; - - , , : S()+2() SO2() (G0=-300 ).

    , ,

    Cu2S() 2Cu()+S() G0=+86 S()+O2() SO2() G0=-300 Cu2S()+2() 2Cu()+SO2() G0=-214

    -

    , , , - .

    - , . - -

    .

  • 26

    , . - , .

    ( )

    ()

    () - . - , , , 1977 : , - , -.

    ? , , , . - , , ( ).

    , - ( , ..). , , - . - . - , -, . - . , , - .. , , - -, .

  • 27

    - , - , - (, ). , - .

    , . - . ? - ( )?

    - dS>0, , - . =dS/d, . - 0, .. . - . -, . ? , - . , (), . , , - .

    - , . . , - . - . - ( -, ), - .

  • 28

    d/d 0. , , .

    , . - , - . ( ), . , - . , -, , , , .. - . , - , - (). , . - . ? - ( ) , . - (6000), , - 300 (dS=dQ/T). , - ( ), - ( ) - . -.

    , : . ( -

  • 29

    ) , . - , - . , -. , ( - ) . - , - .

  • 30

    1. .. . .: . ., 1984. 2. .. .

    . . .: . ., 1983. 3. . : -

    . .: , 1985. 4. .. ( -

    . .: , 1986.

  • 31

    -

    : ,

    ..

    6084/16. . . . 1,9. 500 . 880.

    -

    . 394000, . , . . , 10. . 208-298, 598-026 ()

    http://www.ppc.vsu.ru; e-mail: pp_center@ppc.vsu.ru

    - .

    394000, . , . , 3. . 204-133.

  • 32

Recommended

View more >