27.Первое начало термодинамики. Теплота и работа.

Количество тепла , полученное системой, идет на приращение ее внутренней энергии и совершение работы.

Теплота Q не явл. Функцией состояния, но в различных процессах она связана с функциями состояния. При постоянном объеме равен изменению внутренней энергии ▲U:  ▲Q = ▲U. При адиабатном процессе ▲Q=0

работа расширения газа, совершенная при постоянном давлении (изобарный процесс): A = p▲ V.

В общем случае, работа, совершаемая химической реакцией при постоянном давлении, состоит из изменения внутренней энергии и работы расширения: ▲Q = ▲U + p▲ V . Большое значение для химии имеет одно из следствий первого закона термодина­мики, известное под названием «закон Гесса» . Первый закон термодинамики, выраженный в форме закона Гесса, показывает, что энергия химической реакции не зависит от способа проведения этой реакции.

Большинство химических процессов идут с поглощением или выделением тепла. Когда тепло выделяется – экзотермическая, если поглощается эндотермическая.

Q=-▲H

Q>0 →▲H<0 –экзотермический процесс

Q<0 →▲H>0 -эндотермический процесс

28.Энергетика химических процессов. Внутренняя энергия и энтальпия.

U-Внутренняя энергия-это энергия, которая необходима для поступательного и вращательного движения частиц, а также это энергия притяжения и отталкивания.

В ходе реакции изменяется U. Это выражается в том, что в ходе процесса может выделяться или поглощаться тепло, и совершаться работа.

Под теплотой образования (энтальпией) понимают тепловой эффект образования 1 моль вещества из простых веществ при условии их устойчивости. Для простых веществ теплоты образования приняты равными 0.

Энтальпия не зависит от того, каким путём достигнуто данное состояние системы. В случае газов различие между ∆U и ∆H может быть значительным. В случае систем, не содержащих газов, ∆U и ∆H близки друг к другу, т.к. изменение объёма мало и следовательно P∆V тоже мало. Энтальпия определяется соотношением: H = U + PV

При постоянном давлении и при условии, что в ходе процесса совершается только работа расширения ∆U = ∆H - P∆V

Следовательно: ∆H = Q = nC∆T

где Q – теплота, поглощённая системой при постоянном давлении, n – количество вещества; C – мольная теплоёмкость вещества при постоянном давлении.

В случае химической реакции изменение энтальпии равно взятому с обратным знаком тепловому эффекту реакции, проведённой при постоянной температуре и постоянном давлении.

30.Тепловой эффект химических реакций. Стандартное состояние вещества.

Образование в ходе химической реакции новых веществ сопровождается разрывом одних хим. связей и образованием других. Разрушение и образование хим. связей сопровождается затратами энергии. Если сумма энергий разрушения связей ˂суммы энергии вновь образованных связей, то энергия выделяется в виде теплоты, т.е. химическая форма энергии преобразуется в тепловую. Таким образом, химические реакции сопровождаются тепловыми эффектами.

Тепловой эффект - количество теплоты, выделившееся или поглощенное химической системой при протекании в ней химической реакции. Тепловой эффект обозначается символами Q или ΔH (Q = –ΔH). Его величина соответствует разности между энергиями исходного и конечного состояний реакции:

ΔH = Hкон. – Hисх. = Eкон. – Eисх.

Величина теплового эффекта, зависит от нескольких факторов: 1. От природы исходных веществ и продуктов реакции. 2. От температуры. 3. От массы реагирующих веществ. 4. От агрегатного состояния реагентов и продуктов.

Стандартное состояние вещества- состояние вещества, в котором оно находится при температуре 298,15 К и давлении 101,325 кПа (760 мм ртутного столба).