Химиялық термодинамиканың негіздері

1. Химиялық термодинамика
2. Термодинамикадағы химиялық реакциялар
Химиялық термодинамика — физикалық химияның химиядағы термодинамикалық құбылыстарды (химиялық реакция, фазалық ауысулар (еру, булану, кристалдану, т.б.), сонымен қатар заттардың термодинамикалық қасиеттерінің олардың құрамы мен агрегаттық күйіне тәуелділігін қарастыратын саласы. Химиялық термодинамика термохимия, химиялық тепе-теңдік және ерітінділер (олардың ішінде электролиттер) туралы ілімдермен және электродты потенциалдар, беттік құбылыстар термодинамикаларымен тығыз байланысты. Химиялық термодинамика термодинамиканың жалпы заңдары (нөлінші, бірінші, екінші, үшінші) мен ережелерін пайдаланады.
- Термодинамиканың бірінші заңы, термохимияның негізін құрайтын, оның маңызды салдары — Гесс заңы. Термохимия әр түрлі заттардың жылу сыйымдылығын, жану жылуын, реакцияның жылу эффектісін, түзілу жылуын, еру жылуын, т.б. зерттейді. Олардың температураға тәуелділігін Кирхгоф теңдеуі анықтайды.
- Термодинамиканың екінші заңы тепе-теңдіктерді, оның ішінде химиялық тепе-теңдік жөніндегі ілімнің негізін қалады. Оны химиялық реакцияларды зерттеуге қолдану алғаш Я.Х. Вант-Гофф, А.Л. Ле Шателье, т.б. еңбектерінде айтылған. Екінші заң Химиялық термодинамикада белгілі жағдайда қарастырылып отырған жүйедегі әрекеттесудің өз бетінше жүре алатын бағытын, әрі осы тепе-теңдік күйге сыртқы жағдайдың (температура, қысым, т.б.) қалай әсер ететінін анықтайды. Практикалық тұрғыдан алғанда, аса маңызды тепе-теңдіктің өз бетінше ығысуын тиісті бағытта, тиімді жүргізу үшін сыртқы жағдайды қалай өзгерту жолын көрсетеді. Осы айтылғандардың бәріне термодинамикалық функциялар — энтальпия Н мен энтропия S пайдаланылады. Егер процесс тұрақты температура Т және тұрақты қысымда V жүрсе, тепе-теңдікті изобара-изотермиялық потенциалдың (Гиббс S, егер процесс тұрақты температурада жәнеH–TG=энергиясы) G өзгеруі тұрақты көлемде жүрсе, тепе-теңдікті изохора-изотермяиылқ потенциалдың S арқылы анықтайды. ЕкіU–TA=(Гельмгольц энергиясы) А өзгеруі: A мәндерінің азаюG және жағдайда да процестің өз бетінше жүруі бағытына сай болады. Химиялық термодинамикада кез келген фазалық өзгерулер (еру, булану, балқу, т.б.) заттың бір фазадан екінші фазаға өтуі белгілі заттың химиялық потенциалдары теңесетін бағытқа сай келеді, яғни потенциалы үлкен фазадан потенциалы кіші фазаға ауысып, олар өзара теңескенде тепе-теңдік туады. Фазалар ережесі жұйедегі барлық тәуелсіз құраушылардың саны фазалардың санымен варианттылық арасындағы қатынасты сипаттайды.
- Химиялық тепе-теңдіктерді есептеуде термодинамиканың үшінші заңының маңызы зор. Ол абсолют нөлге жуық температураларда жүргізілген тәжірибе нәтижесінде қажетті функциялар — энтропия мен энтальпияның шамасын A мәндерін тауып, олардыңG және табуды қалыптастырды. Осыдан тепе-теңдік константасы мен қатынасын өрнектейтін формулалармен K мәнін —стандартты Гиббс энергиясы, R — газ=–RT1nK, мұнда GGтабуға болады: тұрақтысы, K — тепе-теңдік константасы. 20 ғасырдың ортасында тепе-тең емес процестер мен жоғары температурадағы химиялық реакциялар термодинамикасын зерттеу ісі дами бастады. Бүгінде химиялық термодинамиканың екі бағыты — термохимия мен химиялық реакциялардың термодинамикасы кеңінен дамып қолданылады. Мысалы, аммиак синтезі, метанол өндірісі, т.б. маңызды өндірістік процестерде химиялық термодинамиканың есептеулері пайдаланылады
1. Теория и методика обучения физике в школе / Под ред. С.Е.Каменецкого. М.: Академия, 2000. Ч. 2. С. 120-139.
2. МПФ в 8-10 классах ср.школы. Ч. 2 / Под ред. В.П, Орехова, А.В. Усовой. М.: Просвещение БУФ, 1980. Гл.4. С.40-46.
3. Бергер Н.М. Изучение тепловых явлений в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1981. Гл. 2. С. 15-25.
4. Яворский ВЖ Основные вопросы современного школьного курса физики. М.: Просвсщение, 1980. Гл. 4. С. 109-148.
5. Свитков Л.П. Термодинамика и молекулярная физика. Факультативный курс, М.: Просвещение, 1986. Гл. 1-3. С.8-80.
        
        ҚАЗАҚСТАН  РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ  БІЛІМ ЖӘНЕ  ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІСЕМЕЙ КАЛАСЫНЫҢ ШӘКАРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ CРОТАҚЫРЫБЫ:Орындаған: ... К. ... ... А. ... ... ... ... Термодинамикадағы  химиялық реакциялар1.Химиялық термодинамика  --  физикалық ... ... ... ... ... реакция, фазалық ауысулар (еру, булану, кристалдану, т.б.), сонымен қатар заттардың термодинамикалық қасиеттерінің олардың құрамы мен агрегаттық күйіне тәуелділігін қарастыратын саласы. ... ... ... химиялық тепе-теңдік және ерітінділер (олардың ішінде электролиттер) туралы ілімдермен және электродты потенциалдар, ... ... ... ... ... ... ... термодинамиканың жалпы заңдары (нөлінші, бірінші, екінші, үшінші) мен ережелерін ... ... ... ... термохимияның негізін құрайтын, оның маңызды салдары  --  Гесс заңы. Термохимия әр түрлі ... жылу ... жану ... ... жылу ... ... ... еру жылуын, т.б. зерттейді. Олардың температураға тәуелділігін Кирхгоф теңдеуі ... ... ... заңы ... оның ... ... тепе-теңдік жөніндегі ілімнің негізін қалады. Оны химиялық реакцияларды зерттеуге қолдану алғаш Я.Х. Вант-Гофф, А.Л. Ле ... т.б. ... ... ... заң ... ... белгілі жағдайда қарастырылып отырған жүйедегі әрекеттесудің өз бетінше жүре алатын бағытын, әрі осы ... ... ... ... ... қысым, т.б.) қалай әсер ететінін анықтайды. Практикалық тұрғыдан алғанда, аса маңызды тепе-теңдіктің өз бетінше ығысуын тиісті бағытта, тиімді ... үшін ... ... қалай өзгерту жолын көрсетеді. Осы айтылғандардың бәріне ... ...  --  ... Н мен ... S ... Егер ... ... температура Т және тұрақты қысымда V жүрсе, тепе-теңдікті изобара-изотермиялық потенциалдың (Гиббс S, егер процесс тұрақты ... ... - ... G ...  ... көлемде жүрсе, тепе-теңдікті изохора-изотермяиылқ потенциалдың S арқылы ... ЕкіU - ... ... А ...  A мәндерінің азаюG және жағдайда да ... өз ... ...  бағытына сай болады. Химиялық термодинамикада кез келген фазалық өзгерулер (еру, булану, балқу, т.б.) заттың бір ... ... ... өтуі ... ... ... потенциалдары теңесетін бағытқа сай келеді, яғни потенциалы үлкен ... ... кіші ... ... олар ... теңескенде тепе-теңдік туады. Фазалар ережесі жұйедегі барлық тәуелсіз ... саны ... ... ... ... ... ... Химиялық тепе-теңдіктерді есептеуде термодинамиканың үшінші заңының маңызы зор. Ол ... ... жуық ... ... ... нәтижесінде қажетті функциялар  --  энтропия мен энтальпияның ... A ... ... олардыңG және табуды қалыптастырды. Осыдан  тепе-теңдік константасы мен қатынасын өрнектейтін формулалармен K мәнін   -- стандартты Гиббс энергиясы, R  --  газ= - RT1nK, ... ... ...  ... K  --  тепе-теңдік константасы. 20 ғасырдың ортасында тепе-тең емес процестер мен жоғары температурадағы ... ... ... зерттеу ісі дами бастады. Бүгінде химиялық термодинамиканың екі бағыты  --  термохимия мен химиялық реакциялардың термодинамикасы кеңінен дамып қолданылады. ... ... ... ... ... т.б. ... ... процестерде химиялық термодинамиканың есептеулері пайдаланылады.2.Химиялық термодинамика химиялық реакциялар кезіндегі энергияның түрленуін және химиялык жүйелердің пайдалы жұмыс жүргізу қабілеттілігін зерттейді. ... ... ... амал ... ... тек ... (әуелгі) және соңғы куйін ғана қамтиды, ал процестің жүріп өтетін жолын және процестің уақытпен ... ... ... Зерттеу ыңғайлы болуы үшін карастыратын нысанды қоршаған ортадан (кеңістіктен) оқшаулау керек. Жүйе деп әрекеттесуде болатын және ... ... ... ... ... шекара аркылы бөлінген денені немесе денелер жиынтығын атайды. Жүйеге енбей ... бәрі оның ... ... ... ... әртүрлі белгілер бойынша жіктеуге болады: 1. Егер жүйе мен оны қоршаған ортаның арасында массамен және энергиямен алмасу мүмкін болса, онда ... ... ашық жүйе ... 2. Егер жүйе мен оны қоршаған ортаның ... ... және ... ... ... ... онда ... жүйені оқшауланған жүйе дейді; 3. Егер жүйе мен оны коршаған ортаның арасында энергиямен алмасып, ал ... ... ... ... онда ... жүйені жабық жүйе дейді; 4. Бірнеше фазадан тұратын жанасу беті аркылы бөлінетін жүйені гетерогенді (әртекті) дейді; 5. ... беті жоқ ... ... ... дейді. Жүйенің термодинамикилық күйі, жүйенің барлык нүктесінде оның термодинамикалык параметрі бірдей болған жағдайда және өздігінен (жұмыс жасалмай) уақыт өтсе де ... ... оны ... күйі ... ... ... ... байланысатын тендеуді оның күй теңдеуі дейді: Термодинамикада күй параметрлерінен басқа термодинамикалық функция деп ... ... ... ... Бұл ... ... бопмайтын, айнымалы шама және ол күй параметрлеріне тәуелді. Термодинамикалық функцияның екі түрі болады: күй функциясы және процестің функциясы. ... күй ... ... функциясына) процесті жүргізу жолы мен әдісіне тәуелсіз жүйенің тек әуелгі және соңғы күйіне ... ... ... ... U, ... Н, ... S. Гиббс энергиясы G және Гельмгольц энергиясы Ғ өзгерістер жатады. Процестің функциясына процестің өзгеруі қандай ... және ... ... ... ... функциялар (жылу, механикалык жұмыс) жатады.Термодинамикалық параметрлердің кез келген біреуінің өзгеруімен байланысты туындайтын өзгерісті термодинамикалық процесс деп ... ... жүру ... байланысты, оның мүмкін болатын түрлері:1. Изохоралық  --  тұракты көлемде (V=const) ... ...  --  ... ... ... ... ...  --  тұрақты температурада (Т=const) жүретін;4. Изохора-изотермиялық (V=const және Т=const);5. Изобара-изотермиялық (Р=const және Т=const);6. Адиабаттық (Q=0) яғни жүйе өзін ... ... ... ... да, ... ... әрекеттесулер жылулық пәрменмен (эффектпен) қатар жүреді. Жүйе кеңею жұмысынан баска ешбір жұмыс жүргізбейтін жағдайда, онда химялық реакция жүрген ... жүйе ... ... ... ... жылулық пәрмені деп атайды. Реакциялардың жылу пәрменін эксперименттік жолмен де, ... ... де ... ... мен ішкі ... ... мәнін анықтау мүмкін емес екендігін атаған жөн. Әйтсе де бұл ... ... үшін аса ... емес, өйткені процестін энергетикалық пәрмені қызықтырады, яғни U мен Н мәнінің өзгеруі. Мұндай тұста ... ... де, ... де ... Жылу ... жүретін процестерді экзотермиялық деп атайды, ал U мен Н мәні олар үшін теріс (Н  
        
      

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 5 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Химиялық термодинамиканың негіздері және оның химиялық процестерге қолданылуы7 бет
Биофизика6 бет
Негізгі түсініктер және термодинамиканың бастапқы ережелері12 бет
Термодинамика заңдары сұрақ-жауап түрінде (20 сұрақ)93 бет
Термохимияның негізгі мақсаты10 бет
Физикалық химия63 бет
Химиялық реакциялардың энергетикасы29 бет
N-винилкапролактам негізіндегі (СО)полимерлердің физика-химиялық және термосезімтал қасиеттері67 бет
Термодинамикалық потенциалдар.Химиялық процесстердің өздігінен жүруінің критериі13 бет
Химия-термиялық өңдеуді өндірісте қолдануы12 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь