- •24. Металлическая связь
- •[Природа
- •[История
- •]Свойства
- •]В воде [Механизм Гротгуса
- •]В нуклеиновых кислотах и белках
- •]В полимерах
- •25. Гибридизация
- •Особенности молекул, содержащих σ-связи
- •28. Механизм образования связи
- •Валентность атомов. Перекрывание атомных орбиталей
- •Гибридизация атомных орбиталей. Геометрическая форма частиц
- •Гибридизация атомных орбиталей. Геометрическая форма частиц
- •Геометрическая форма молекул и реакционная способность веществ
- •]Определение
- •]Связь с термодинамической устойчивостью системы
- •]Применение в химии []Связь с химическим потенциалом
- •]Историческая справка
- •30. Энергетические эффекты химических реакций
- •31. Превращение энергии при химических реакциях
- •]Определение
- •]Связь с термодинамической устойчивостью системы
- •]Применение в химии ]Связь с химическим потенциалом
- •Направленность химических процессов
- •[Определение
- •]Связь с термодинамической устойчивостью системы
- •]Применение в химии ]Связь с химическим потенциалом
- •]Энергия Гиббса и направление протекания реакции
- •]Историческая справка
- •35. []Скорость химической реакции
- •]Порядок химической реакции
- •]Реакция нулевого порядка
- •[]Реакция первого порядка
- •]Реакция второго порядка
- •]Молекулярность реакции
- •]Катализ
- •]Катализ в биохимии
- •]Равновесие
- •Способы выражения константы равновесия
- •]Стандартная константа равновесия
- •]Константа равновесия реакций в гетерогенных системах
- •]Константа равновесия и изменение энергии Гиббса
- •39. Гомогенные и гетерогенные реакции
- •Закон действующих масс
- •]Закон действующих масс в химической кинетике
- •]Закон действующих масс в химической термодинамике
- •]Методы расчета константы равновесия
- •[Править]Энтропийный расчёт изменения энергии Гиббса и константы равновесия реакции
Геометрическая форма молекул и реакционная способность веществ
Обычно вещества с симметричными молекулами химически более пассивны, чем вещества с асимметричными молекулами.
Так, реакционная способность диоксида серы SO2 (незавершенный треугольник) выше, чем у триоксида серы SO3 (правильный треугольник); сульфаты, содержащие симметричный анион SO42− (правильный тетраэдр), химически пассивны по сравнению с сульфитами, содержащими несимметричный ион SO32−(незавершенный тетраэдр).
В молекуле NO2 у атома азота N+IV (2s12p0) на одной из sp2-гибридных орбиталей находится не электронная пара, а неспаренный электрон. Такие молекулы особенно реакционноспособны, их называют радикалами.
В органической химии радикалами являются метил −CH3, этил −C2H5 и многие другие.
29. Энтропи́я (от др.-греч. ἐντροπία - поворот, превращение) — в естественных науках мера беспорядка системы, состоящей из многихэлементов. В частности, в статистической физике — мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния; в теории информации — мера неопределённости какого-либо опыта (испытания), который может иметь разные исходы, а значит, и количествоинформации; в исторической науке, для экспликации феномена альтернативности истории (инвариантности и вариативностиисторического процесса).
Энтропия в информатике — степень неполноты, неопределённости знаний.
Понятие энтропии впервые было введено Клаузиусом в термодинамике в 1865 году для определения меры необратимого рассеивания энергии, меры отклонения реального процесса от идеального. Определённая как сумма приведённых теплот, она является функцией состояния и остаётся постоянной при обратимых процессах, тогда как в необратимых — её изменение всегда положительно.
,
где — приращение энтропии; — минимальная теплота, подведенная к системе; T — абсолютная температура процесса;
Свободная энергия Гиббса (или просто энергия Гиббса, или потенциал Гиббса, или термодинамический потенциал в узком смысле) — это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на вопрос о принципиальной возможности протекания химической реакции; это термодинамический потенциал следующего вида:
Энергию Гиббса можно понимать как полную химическую энергию системы (кристалла, жидкости и т. д.)
Понятие энергии Гиббса широко используется в термодинамике и химии.
Самопроизвольное протекание изобарно-изотермического процесса определяется двумя факторами: энтальпийным, связанным с уменьшением энтальпии системы (ΔH), и энтропийным T ΔS, обусловленным увеличением беспорядка в системе вследствие роста ее энтропии. Разность этих термодинамических факторов является функцией состояния системы, называемой изобарно-изотермическим потенциалом или свободной энергией Гиббса (G, кДж)
]Определение
Классическим определением энергии Гиббса является выражение
где — внутренняя энергия, — давление, — объем, — абсолютная температура, — энтропия.
Дифференциал энергии Гиббса для системы с постоянным числом частиц, выраженный в собственных переменных — через давление p и температуру T:
Для системы с переменным числом частиц этот дифференциал записывается так:
Здесь — химический потенциал, который можно определить как энергию, которую необходимо затратить, чтобы добавить в систему ещё одну частицу.