1.3 Основные представления об энергетике химических процессов, функции состояния: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия.

Внутренняя энергия (U) – функция состояния системы, являющаяся совокупностью всех видов энергии составляющих ее частиц. Складывается из кинетической энергии и потенциальной энергии. Закон сохранения энергии – энергия не возникает из ничего и не исчезает, а только переходит из одного вида в другой. Изменение энергии изолированной системы = 0. Теплота сообщаемая системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил. . Для реакций протекающих при постоянном объеме (изохорные), тепло поступающее в систему идет на увеличение внутренней энергии. При постоянном давлении (изобарные) тепло идет на увеличение внутренней энергии, расширение системы. Энтальпия – функция состояния равная внутренней энергии системы + работа расширения. . При постоянном давлении .2 следствие Гесса. Изменение энтальпии хим. реакции = разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных.веществ. Энтропия. (S, дж./моль К) функция состояния системы, являющаяся термодинамической мерой ее неупорядоченности. , где W – термодинамическая вероятность, К – постоянная Больцмана (К = 1,38*10^-23). В изолированной системе самопроизвольные процессы могут протекать только в направлении увеличения энтропии

.

1.4 Свободная энергия Гиббса. Направление течения процесса. Анализ уравнения энергии Гиббса. Влияние энталальпийного и энтропийного факторов на направление протекания процессов.

Энергия Гиббса – функция состояния системы, = максимальной ее работе в изобарном изотермическом процессе. Связана с энтальпией и энтропией , где Т абсолютная температура,К. Энтальпия – функция состояния равная внутренней энергии системы + работа расширения. . Энтропия - функция состояния системы, являющаяся термодинамической мерой ее неупорядоченности. В изолированной системе самопроизвольные процессы могут протекать только в направлении увеличения энтропии. Для процессов, протекающих при постоянной температуре и давлении давлении энергия Гиббса . Общим критерием самопроизвольного протекания химического процесса является уменьшение энергии Гиббса анализ показывает, что для эндотермических реакцийсопровождающихся увеличением беспорядка в системе при высоких температурах. В случае экзотермических реакций сопровождающихся уменьшением беспорядка при низких температурах. Если ,то процесс в прямом направлении невозможен, идет обратная реакция.

Для, как функции состояния .

1.11 Дисперсные системы. Растворы, растворимость. Факторы влияющие на растворимость. Способы выражения концентрации растворов (молярная и мольная концентрации эквивалента, молярная и массовая доли).

Растворы – однородные системы, состоящие из двух и более компонентов и продуктов их взаимодействия. Растворы бывают Насыщенный раствор находится в равновесии с твердой фазой растворенного вещества. Ненасыщенный – концентрация раствора меньше концентрации насыщенного раствора. Перенасыщенный – содержит вещества больше чем надо для насыщения раствора (неустойчивая система). Образование раствора происходит самопроизвольно. Величина уменьшения термодинамического потенциала зависит от состава раствора. Растворение – химические взаимодействие между молекулами растворителя и растворяемого вещества. Концентрация раствора – количество растворенного вещества, содержащиеся в определенном количестве раствора. Массовая доля – отношение массы вещества к массе раствора. в долях единицы. Молярная доля – отношение количества вещества компонента системы к сумме количеств веществ компонентов Моляльная концентрация – отношение количества вещества растворенного соединения к массе растворителя

Молярная концентрация – отношение количества вещества растворенного соединения к объему раствора. . Молярная концентрация эквивалента – отношение количества вещества эквивалента растворенного соединения к объему раствора. . В случае когда реагируют в равных объемах С_1/Z*1V₁= С_1/Z*2V₂