Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ

Π­Π½Π΅Ρ€Π³Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠ° химичСских процСссов. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ГСсса

ΠœΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π°Π»Π° onx.distant.ru

Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт процСсса

ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ) Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ Q Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ процСссС Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ эффСктом процСсса. ЭкзотСрмичСской являСтся рСакция, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π°Ρ с Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹, Π° эндотСрмичСской – с ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈΠ· ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСды.

Для Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… процСссов Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π΅Π½ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Π°Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ (Π =const). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт ΠΏΡ€ΠΈ Π ,Π’ = const, Ρ‚.Π΅. ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ процСсса ΔН.

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Ρ‹Π΅ значСния ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ Н ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ прСдставляСтся Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π΅ извСстна Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Π°Ρ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии.

Для экзотСрмичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ (Q > 0) ΔН 0.

ВСрмохимичСскиС уравнСния

Π₯имичСскиС уравнСния, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ указываСтся Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° измСнСния ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ состояниС вСщСств ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ тСрмохимичСскими уравнСниями.

Π’ тСрмохимичСских уравнСниях ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ„Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ состояниС ΠΈ Π°Π»Π»ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π΅Π°Π³Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ вСщСств: Π³ – Π³Π°Π·ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ΅, ΠΆ – ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠ΅, ΠΊ – кристалличСскоС; S(Ρ€ΠΎΠΌΠ±), S(ΠΌΠΎΠ½ΠΎΠΊΠ»), Π‘(Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΡ‚), Π‘(Π°Π»ΠΌΠ°Π·) ΠΈ Ρ‚.Π΄.

Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ с тСрмохимичСскими уравнСниями ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ алгСбраичСскиС ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ слоТСния, вычитания, дСлСния, умноТСния.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ГСсса

ИзмСнСниС ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ (Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии) химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ зависит ΠΎΡ‚ Π²ΠΈΠ΄Π°, состояния ΠΈ количСства исходных вСщСств ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ² Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π½ΠΎ Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ процСсса.

БлСдствия ΠΈΠ· Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса

Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ тСрмодинамичСскиС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹

Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ тСрмодинамичСскиС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ – это Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ относятся ΠΊ процСссам, всС ΠΈΠ½Π³Ρ€Π΅Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… находятся Π² стандартных состояниях.

Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ состояниСм вСщСства, находящСгося Π² кондСнсированной Ρ„Π°Π·Π΅ (кристалличСской ΠΈΠ»ΠΈ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ), являСтся Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ состояниС вСщСства, находящСгося ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΈ Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ 1 Π°Ρ‚ΠΌ.

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ стандартноС состояниС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ мСсто ΠΏΡ€ΠΈ любой Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅.

ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт (ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ) Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ приводится для Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ 25 ΠΎ Π‘ (298,15 К) ΠΈ давлСния 101,325 кПа (1 Π°Ρ‚ΠΌ), Ρ‚.Π΅. указываСтся стандартная ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ ΔН ΠΎ 298.

Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ образования ΠΈ сгорания

Бтандартная ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ образования ΔН ΠΎ f,298 (ΠΈΠ»ΠΈ ΔН ΠΎ ΠΎΠ±Ρ€,298) – это ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ Π² процСссС образования Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ вСщСства (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ 1 моль), находящСгося Π² стандартном состоянии, ΠΈΠ· простых вСщСств, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ находящихся Π² стандартном состоянии, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ простыС вСщСства ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ тСрмодинамичСски устойчивых состояниях ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅.

ΠΏΡ€ΠΈ Π’ = 298,15 К ΠΈ Π  = 1 Π°Ρ‚ΠΌ.

Бтандартная ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ образования простых вСщСств Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΏΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ (для Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ устойчивых ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅).

Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠ΅ΠΉ сгорания ΔН o сгор,298 Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡŽ сгорания вСщСства (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ 1 моль), находящСгося Π² стандартном состоянии с ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ БО2(Π³), Н2О(ΠΆ) ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… вСщСств, состав ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½. ВсС ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚Ρ‹ сгорания Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² стандартном состоянии.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 1. Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ справочныС тСрмодинамичСскиС Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ ΔН o 298 Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ:

РСшСниС. РСшим Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΠΎΠ±Π° слСдствия ΠΈΠ· Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса. НиТС для исходных вСщСств ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ² Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ значСния ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΉ образования ΠΈ сгорания Π² ΠΊΠ”ΠΆ/моль (ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ сгорания сСроводорода Π΄ΠΎ SO2(Π³) ΠΈ H2O(ΠΆ)):

ВСщСствоH2S(Π³)O2(Π³)SO2(Π³)H2O(ΠΆ)
ΔН o f,298 -20,600-296,90-285,83
ΔН o сгор,298 -562,10000

Cогласно ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌΡƒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ этой Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΔН ΠΎ Ρ….Ρ€. Ρ€Π°Π²Π½Π°:

Π’ соотвСтствии со Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ слСдствиСм Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ:

ΔН ΠΎ Ρ….Ρ€.,298 = 2ΔН ΠΎ сгор,298(H2S(Π³)) = 2(-562,10) = β€” 1124,20 ΠΊΠ”ΠΆ.

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 2. ВычислитС ΔН ΠΎ 298 Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ N2(Π³) + 3H2(Π³) = 2NH3(Π³), ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅:

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΡΡ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡŽ образования NH3(Π³).

РСшСниС. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ с тСрмохимичСскими уравнСниями ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ всС алгСбраичСскиС дСйствия, Ρ‚ΠΎ искомоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ получится, Ссли:

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ N2(Π³) + 3H2(Π³) = 2NH3(Π³) Ρ€Π°Π²Π΅Π½:

Ξ” Н ΠΎ 298 = (- ΔН ΠΎ 1/2) + (- 3/2·ΔН ΠΎ 2) = 765,61 + (- 857,49) = β€” 91,88 ΠΊΠ”ΠΆ.

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² рассматриваСмой Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ образуСтся 2 моль NH3(Π³), Ρ‚ΠΎ

ΔН ΠΎ f,298(NH3(Π³)) = β€” 91,88/2 = β€” 45,94 ΠΊΠ”ΠΆ/моль.

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 3. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡŽ процСсса

Ссли ΠΏΡ€ΠΈ 298,15 К ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ растворСния CuSO4(ΠΊ) Π² n моль Н2О с ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ раствора CuSO4(Ρ€-Ρ€, nH2O) Ρ€Π°Π²Π½Π° –40, Π° ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ растворСния CuSO4Β·5H2O(ΠΊ) с ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ раствора Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° +10,5 ΠΊΠ”ΠΆ/моль.

РСшСниС. БоставляСм Ρ†ΠΈΠΊΠ» ГСсса:

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΡƒ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. ΠšΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π€ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ

ΔН ΠΎ 1 = ΔН ΠΎ 2 + ΔН ΠΎ Ρ… (ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ГСсса). ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ:

Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ.

По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ГСсса: ΔН ΠΎ 1 = ΔН ΠΎ Ρ…+ ΔН ΠΎ 3, Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€ΠΈ слоТСнии ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ (2) ΠΈ (3) ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (1).

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 4. ВычислитС ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡŽ образования химичСской связи Π‘= Π‘ Π² ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Π΅ этилСна, Ссли Π΅Π³ΠΎ стандартная ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ образования Ρ€Π°Π²Π½Π° 52,3 ΠΊΠ”ΠΆ/моль, ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π²ΠΎΠ·Π³ΠΎΠ½ΠΊΠΈ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΡ‚Π° составляСт 716,7 ΠΊΠ”ΠΆ/моль, ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° +436,0 ΠΊΠ”ΠΆ/моль, ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ образования связи Б–Н Ρ€Π°Π²Π½Π° –414,0 ΠΊΠ”ΠΆ/моль.

РСшСниС. БоставляСм Ρ†ΠΈΠΊΠ» ГСсса:

ΔН ΠΎ (Π‘ = Π‘) = 52,3 β€” 2Β·716,7 β€” 2Β·436,0 + 4Β·414,0 = β€” 597,1 ΠΊΠ”ΠΆ/моль.

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ для ΡΠ°ΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ

1. Π‘ΠΎΡΡ‚Π°Π²ΡŒΡ‚Π΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΔН ΠΎ соотвСтствуСт стандартной ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ образования Π’aCl2Β·2H2O(ΠΊ).

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ

Π­Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ β€” Ρ‡Ρ‚ΠΎ это Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ простыми словами

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΡƒ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. ΠšΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π€ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ

ΠŸΡ€ΠΎ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡŽ Π½Π° простом языкС

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ с ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌΠΈ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ расчётами, вычислСниями ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Π° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… явлСний, связанных с Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΎΠΉ, ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ сталкиваСтся с понятиСм ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ. Но для людСй, ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½Π΅ касаСтся тСплоэнСргСтики ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ лишь повСрхностно ΡΡ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ, слово Β«ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡΒ» Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π°Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ страх ΠΈ уТас. Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, Π΄Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ разбСрёмся, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π»ΠΈ всё Ρ‚Π°ΠΊ ΡΡ‚Ρ€Π°ΡˆΠ½ΠΎ ΠΈ нСпонятно?

Если ΠΏΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ совсСм просто, ΠΏΠΎΠ΄ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ΠΎΠΌ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ понимаСтся энСргия, которая доступна для прСобразования Π² Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ постоянном Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. ΠŸΠΎΠ½ΡΡ‚ΠΈΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄Π΅ с грСчСского Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ Β«Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°ΡŽΒ». Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ, ΡΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‰ΡƒΡŽ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½ΡƒΡŽ сумму Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠ΅ΠΉ. Π­Ρ‚Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° обозначаСтся Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ i.

Если Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ физичСскими Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ вывСсти Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ, Ρ‚ΠΎ получится i = u + pv (Π³Π΄Π΅ u – внутрСнняя энСргия; p, u – Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ объСм Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° Π² Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ состоянии, для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ взято Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии). Π­Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ β€” аддитивная функция, Ρ‚. Π΅. ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ всСй систСмы Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС всСх ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π΅Ρ‘ частСй.

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΡƒ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. ΠšΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π€ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ Β«ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡΒ» слоТСн ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½Π΅Π½.

Но Ссли ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Ρ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Π½Ρ‘ΠΌ Ρ€Π°Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, Ρ‚ΠΎ всё ΠΏΠΎΠΉΠ΄Ρ‘Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ просто ΠΈ понятно.

Ну, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅, ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ понятСн. Π’Π°ΠΌ лишь Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ Π²Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ. Π‘ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ΠΎΠΌ Β«Π­Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈΒ» ΠΌΡ‹ ΡƒΠΆΠ΅ Ρ€Π°Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Π»ΠΈΡΡŒ, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΈ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ. Но Ρ‚ΡƒΡ‚ ΠΆΠ΅ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Ρ‰Ρ‘ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ вопрос: ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° взялась эта Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ энтропия связана, ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ, с Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргиСй ΠΈ Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ?

Π‘ΡƒΡ‚ΡŒ ΠΈ смысл

Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²Ρ‹ΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ физичСский смысл понятия Β«ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡΒ» Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ:

энСргия Π½Π΅ исчСзаСт Π² Π½ΠΈΠΊΡƒΠ΄Π° ΠΈ Π½Π΅ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ, Π° лишь ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π° Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Π² ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… количСствах. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ (Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ энСргии) Π² ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚.

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π½Π°ΠΌ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄ dq = du + pdv = du + pdv + vdp – vdp = d(u + pv) – vdp. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (u + pv). ИмСнно это Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ называСтся ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠ΅ΠΉ (полная Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅).

Π­Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ являСтся Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ состояния, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ u (напряТСниС) ΠΈ p (Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅), v (ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌ) ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ значСния. Зная это, ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅: dq = di – vdp.

Π’ тСхничСской Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ значСния ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π²Ρ‹ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ условно принятого нуля. ВсС Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Ρ‹Π΅ значСния этих Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ вСсьма Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ для этого Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡƒΡ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ всС ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии вСщСства ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Π΅Π³ΠΎ состояния ΠΎΡ‚ О ΠΊ К.

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ ΠΈ значСния ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Ρ‘Π» Π² 1909 Π³. ΡƒΡ‡Ρ‘Π½Ρ‹ΠΉ Π“.ΠšΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π»ΠΈΠ½Π³-ОннСсом.

Π’ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ i β€” ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ, для всСй массы Ρ‚Π΅Π»Π° полная ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ обозначаСтся Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ I, ΠΏΠΎ всСмирной систСмС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ измСряСтся Π² ДТоулях Π½Π° ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌ ΠΈ рассчитываСтся ΠΊΠ°ΠΊ:

Π€ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ

Π­Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ (Β«Π­Β») являСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π²ΡΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ, благодаря использованию ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ тСрмодинамичСский расчёт. Π’Π°ΠΊ Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΎΠ³Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ΅ количСство процСссов ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΎΠ΄Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ Π² тСплоэнСргСтикС (Π² ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΡ‚Π»Π°Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ сгорания Π³Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ‚ΡƒΡ€Π±ΠΈΠ½ ΠΈ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π°Ρ…) ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. По этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π°Ρ… тСрмодинамичСских свойств ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ приводят значСния ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ.

УсловиС сохранСния ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚, Π² частности, Π² основС Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ ДТоуля β€” Вомсона. Или эффСкта, нашСдшСго Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΠ΅ практичСскоС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ сТиТСнии Π³Π°Π·ΠΎΠ². Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π΅ΡΡ‚ΡŒ полная энСргия Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ систСмы, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ сумму Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии ΠΈ внСшнСй – ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии давлСния. Как любой ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ состояния, ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° любой ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠΉ нСзависимых ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² состояния.

Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅, исходя ΠΈΠ· ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Ρ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ», ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ: Β«Π­Β» химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΉ сгорания исходных вСщСств Π·Π° Π²Ρ‹Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ суммы ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΉ сгорания ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ² Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.
Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии тСрмодинамичСской систСмы Π½Π΅ являСтся Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΌ условиСм для измСнСния энтропии этой систСмы.

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, Π²ΠΎΡ‚ ΠΌΡ‹ ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Π»ΠΈ понятиС Β«ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈΒ». Π‘Ρ‚ΠΎΠΈΡ‚ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Β«Π­Β» Π½Π΅Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎ связана с энтропиСй, ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π²Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ·ΠΆΠ΅.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ

Π­Π½Π΅Ρ€Π³Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠ° химичСских процСссов. Π­Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ, Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Π­Π½Π΅Ρ€Π³Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠ° химичСских процСссов

Науку ΠΎ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½Ρ‹Ρ… прСвращСниях Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² энСргии Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΎΠΉ. Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° устанавливаСт Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ этих ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ тСчС­ния Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… процСссов Π² Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях.

5.1. ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ понятия. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ химичСских Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ измСняСт­ся энСргСтичСскоС состояниС систСмы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ эта рСакция. БостояниС систСмы характСризуСтся тСрмодинамичСскими ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Β­Ρ€Π°ΠΌΠΈ (Ρ€, Π’, с ΠΈ Π΄Ρ€.). ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² мСняСтся ΠΈ состояниС систСмы. Π’ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ΅ свойст­ва систСмы Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π΅ равновСсном состоянии. ВСрмодинамичСскоС состояниС систСмы Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ равновСсным Π² Ρ‚ΠΎΠΌ случаС, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π΅Π³ΠΎ тСрмодинамичСскиС ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ Π²ΠΎ всСх Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ… систСмы ΠΈ Π½Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ (Π±Π΅Π· Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹) Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ систСмы ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅. Но ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ тСрмодинамичСском равновСсии с ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой, Ρ‚.Π΅. ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎ, Π° Π² ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»Π΅ β€” бСсконСчно ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎ. ΠŸΡ€ΠΈ этом ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ всС ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ состояния систСмы, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π±Π΅Π· измСнСния. Если процСссы ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° систСмы происходят ΠΏΡ€ΠΈ постоянствС ΠΊΠ°ΠΊΠΈΡ…-Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² систСмы, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ:

Π°) изобаричСскими (Ρ€ = const);

Π±) изохоричСскими (Π’= const);

Π²) изотСрмичСскими (Π’ = const);

Π³) ΠΈΠ·ΠΎΠ±Π°Ρ€Π½ΠΎ-изотСрмичСскими (Ρ€,T – const) ΠΈ Ρ‚.Π΄.

Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° систСмы ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ ΠΈ энСргСтичСскиС эффСкты этих ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ². Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ про­цСссов ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° β€” это области химичСской ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ.

5.2. ВнутрСнняя энСргия. ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈ химичСских рСакциях происходят Π³Π»ΡƒΠ±ΠΎΠΊΠΈΠ΅ качСствСнныС измСнСния Π² систСмС, рвутся связи Π² исходных вСщСствах ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ связи Π² ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚Π°Ρ…. Π­Ρ‚ΠΈ измСнСния ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ энСргии. Π’ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв этой энСргиСй являСтся Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π°. Π Π°Π·Π΄Π΅Π» Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ, ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ эффСкты химичСских Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΡ…ΠΈΠΌΠΈΠ΅ΠΉ. Π Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΒ­Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ экзотСрмичСскими, Π° Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹, β€” эндотСр­мичСскими. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ являСтся, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ измСнСния свойств систСмы, ΠΈ Π·Π½Π°Π½ΠΈΠ΅ Π΅Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ большоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ условий протСкания Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

ΠŸΡ€ΠΈ любом процСссС ΡΠΎΠ±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния энСргии ΠΊΠ°ΠΊ проявлСниС Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ β€” Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° сохранСния ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° Q, поглощСнная систСмой, ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии ΠΈ Π½Π° ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ А:

ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии, Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ устанавливаСт ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ:

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π°, подвСдСнная ΠΊ систСмС, расходуСтся Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии систСмы ΠΈ Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ систСмы Π½Π°Π΄ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой.

ВнутрСнняя энСргия систСмы U β€” это ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ Π΅Π΅ запас, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ», ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ внутримолСкулярных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² ΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Ρ… Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏ, ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ двиТСния элСктронов, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈΡΠ΄Π΅Ρ€Π½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ ΠΈ Ρ‚.Π΄. ВнутрСнняя энСргия β€” полная энСргия систСмы Π±Π΅Π· ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии, обусловлСнной ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ систСмы Π² пространствС, ΠΈ Π±Π΅Π· кинСтичСской энСргии систСмы ΠΊΠ°ΠΊ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠ³ΠΎ. ΠΠ±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии U вСщСств нСизвСстно, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ нСльзя привСсти систСму Π² состояниС, лишСнноС энСргии. ВнутрСнняя энСргия, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ любой Π²ΠΈΠ΄ энСргии, являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ состояния, Ρ‚.Π΅. Π΅Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΒ­Π·Π½Π°Ρ‡Π½ΠΎ опрСдСляСтся Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ состояниями систСмы ΠΈ Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ процСсс:

Π³Π΄Π΅: U – ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ энСргии систСмы ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈΠ· Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ состояния U1 Π² ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ U2. Если U2 > U1, Ρ‚ΠΎ U> 0.

Если U2 0 (Н2 > Н1). Π’ дальнСйшСм Ρ‚Π΅ΠΏΒ­Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ эффСкты Π²ΡΡŽΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· H.

5.4. ВСрмохимичСскиС расчСты. ВСрмохимичСскиС расчСты основаны Π½Π° Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅ ГСсса, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡŽ химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ: Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ зависит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈ физичСского состояния исходных вСщСств ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ², Π½ΠΎ Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°.

Часто Π² тСрмохимичСских расчСтах ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ слСдствиС ΠΈΠ· Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса: Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ (Нx.p.) Ρ€Π°Π²Π΅Π½ суммС Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ образования Нобр ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ² Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π·Π° Π²Ρ‹Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ суммы Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ образования исходных вСщСств с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ коэффициСнтов ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°ΠΌΠΈ этих вСщСств Π² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ:

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 1. ΠŸΡ€ΠΈ взаимодСйствии кристаллов Ρ…Π»ΠΎΡ€ΠΈΠ΄Π° фосфора (V) с ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ образуСтся ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΠΉ РОБ13 ΠΈ Ρ…Π»ΠΎΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄. РСакция сопровоТдаСтся Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ 111,4 ΠΊΠ”ΠΆ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹. ΠΠ°ΠΏΠΈΒ­ΡˆΠΈΡ‚Π΅ тСрмохимичСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ этой Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

РСшСниС. УравнСния Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ символов химичСских соСдинСний ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΡ… Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ состояния ΠΈΠ»ΠΈ кристалличСская модификация, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ числовоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΒ­Π²Ρ‹Ρ… эффСктов, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ тСрмохимичСскими. Π’ тСрмохимичСских уравнСниях, Ссли это ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΡ€Π΅Π½ΠΎ, ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ значСния Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… эффСктов ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Qp, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ измСнСнию ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ систСмы Н. Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Н приводят ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π² ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части уравнСния, отдСляя Π΅Π³ΠΎ запятой ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ с запятой. ΠŸΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚Ρ‹ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ сокращСнныС обозначСния Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚Β­Π½ΠΎΠ³ΠΎ состояния вСщСства: Π³ β€” Π³Π°Π·ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ΅, ΠΆ β€” ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠ΅, ΠΊ β€” крис­талличСскоС. Π­Ρ‚ΠΈ символы ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ссли Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ состояниС вСщСств ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ.

ВычислитС Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρƒ образования этана, Ссли извСстны Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ образования Π‘O2(Π³) ΠΈ Н2O(ΠΆ) (см. Ρ‚Π°Π±Π». 15).

РСшСниС. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ образования (ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠ΅ΠΉ) Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ соСдинСния Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ образования 1 моль этого соСдинСния ΠΈΠ· простых вСщСств, взятых Π² ΠΈΡ… устойчивом состоянии ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях.

ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρƒ образования относят ΠΊ стандартному ΡΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½ΠΈΡŽ, Ρ‚.Π΅. 25Β° Π‘ (298 К) ΠΈ 1,01310 5 Па ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π·.Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт с Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ измСняСтся Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎ Π² дальнСйшСм индСксы ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт обозначаСтся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Н. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, тСрмохимичСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄

исходя ΠΈΠ· ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…:

На основании Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса с тСрмохимичСскими уравнСниями ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ с алгСбраичСскими. Для получСния искомого Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π° слСдуСт ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (Π±) ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° 2, ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (Π²) β€” Π½Π° 3, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ сумму этих ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ· уравнСния (Π°):

βˆ†H =-1559,87-2(-393,51)-3(-285,84)= +84,67 ΠΊΠ”ΠΆ;

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΡƒ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. ΠšΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π€ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ

К Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΆΠ΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄Π΅ΠΌ, Ссли для Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ ΠΈΠ· Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса:

Учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ образования простых вСщСств условно приняты Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Π½ΡƒΠ»ΡŽ

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 3. РСакция горСния этилового спирта выраТаСтся тСрмохимичСским ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

ВычислитС Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ эффСкт Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Ссли извСстно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ молярная Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° парообразования Π‘2Н5OН(ΠΆ) Ρ€Π°Π²Π½Π° +42,36 ΠΊΠ”ΠΆ, Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹ образования Π‘2Н5OН(Π³), Π‘O2(Π³), Н2O(ΠΆ) см. Ρ‚Π°Π±Π». 15.

РСшСниС. Для опрСдСлСния Н Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρƒ образования Π‘2Н5OН(ΠΆ). ПослСднюю Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΠΈΠ· Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…:

ВычисляСм H Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, примСняя слСдствиС ΠΈΠ· Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ГСсса:

5.5. Π₯имичСскоС сродство. Энтропия химичСских Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ. ЭнСргия Гиббса. Π‘Π°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΒ­Ρ‰ΠΈΠ΅ΡΡ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, Π½ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹.

РСакция, идущая ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ с Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ с ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρ‹. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ проявляСтся диалСктичСский Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Сдинства ΠΈ Π±ΠΎΡ€ΡŒΠ±Ρ‹ противополоТностСй. Π‘ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ стороны, систСма стрСмится ΠΊ ΡƒΠΏΠΎΡ€ΡΠ΄ΠΎΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ (Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ†ΠΈΠΈ), ΠΊ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Н; с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны, систСма стрСмится ΠΊ бСспорядку (Π΄Π΅Π·Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ†ΠΈΠΈ). ΠŸΠ΅Ρ€Π²Π°Ρ тСндСнция растСт с ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, Π° вторая β€” с ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. Π’Π΅Π½Π΄Π΅Π½Ρ†ΠΈΡŽ ΠΊ бСспорядку Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ энтропиСй.

Энтропия S, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ внутрСнняя энСргия U, ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Н, объСм V ΠΈ Π΄Ρ€., являСтся свойством вСщСства, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π΅Π³ΠΎ количСству. S, U, H, V ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π°Π΄Π΄ΠΈΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ свойствами, Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€ΠΈ соприкосновСнии систСмы ΡΡƒΠΌΠΌΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ. Энтропия ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ частиц вСщСства ΠΈ являСтся ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ нСупорядочСнности систСмы. Она возрастаСт с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ двиТСния частиц: ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠΈ, испарСнии, ΠΏΠ»Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΠΈ Π³Π°Π·Π°, ΠΏΡ€ΠΈ ослаблСнии ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π²Π΅ связСй ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ Ρ‚.ΠΏ. ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡΡ‹, связанныС с ΡƒΠΏΠΎΡ€ΡΠ΄ΠΎΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ систСмы: кондСнсация, кристаллизация, сТатиС, ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ связСй, полимСризация ΠΈ Ρ‚.ΠΏ.β€” Π²Π΅Π΄ΡƒΡ‚ ΠΊ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ энтропии. Энтропия являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ состояния, Ρ‚.Π΅. Π΅Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ зависит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ (S1) ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ (S2) состояний ΠΈ Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ процСсса:

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΡƒ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. ΠšΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π€ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ энтропия увСличиваСтся с ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π° бСспорядка Ρ€Π°Π²Π½Π° TS. Энтропия выраТаСтся Π² Π”ΠΆ/(моль.К).

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, двиТущая сила процСсса складываСтся ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… сил: стрСмлСния ΠΊ ΡƒΠΏΠΎΡ€ΡΠ΄ΠΎΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ (Н) ΠΈ стрСмлСния ΠΊ бСспорядку (TS). ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€ = const ΠΈ Π’ = const ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ Π΄Π²ΠΈΠΆΡƒΡ‰ΡƒΡŽ силу процСсса, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ G, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΈΠ· ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ

Π³Π΄Π΅: Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° G называСтся ΠΈΠ·ΠΎΠ±Π°Ρ€Π½ΠΎ-изотСрмичСским ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΒ­Π°Π»ΠΎΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ энСргиСй Гиббса.

ΠœΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ химичСского сродства являСтся ΡƒΠ±Ρ‹Π»ΡŒ энСргии Гиббса (G), которая зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ вСщСства, Π΅Π³ΠΎ количСства ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹.

ЭнСргия Гиббса являСтся Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ состояния, поэтому

Π‘Π°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ процСссы ΠΈΠ΄ΡƒΡ‚ Π² сторону ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° ΠΈ, Π² частности, Π² сторону ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ G. Если G 0, процСсс ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚. Π§Π΅ΠΌ мСньшС G, Ρ‚Π΅ΠΌ сильнСС стрСмлСниС ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌ дальшС ΠΎΠ½ ΠΎΡ‚ состояния равновСсия, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ G = 0 ΠΈ H= TS.

Из ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ G = H – TS Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΈ процСссы, для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… H>0 (эндотСрми­чСскиС). Π­Ρ‚ΠΎ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° S>0, Π½ΠΎ |TS| > |H| ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° G 0.

5.6. Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ. Для систСм, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ ΠΎΠ±ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой Π½ΠΈ энСргиСй, Π½ΠΈ вСщСством (ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ систСмы), Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΡƒ: Π² ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… систСмах ΡΠ°Β­ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ΄ΡƒΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ процСссы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ возрастаниСм энтропии: AS > 0.

Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ статистичСский Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€, Ρ‚.Π΅.
справСдлив лишь для систСм, состоящих ΠΈΠ· ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большого числа
частиц.

Однако, Ссли Π² систСмС ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ химичСская рСакция, Ρ‚ΠΎ систСма обмСниваСтся энСргиСй с ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ срСдой, Ρ‚.Π΅. Π½Π΅ являСтся ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΒ­Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ. Π₯имичСскиС Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ энтропии, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΠΈ.

Π’ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… тСрмодинамичСских Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π½ΠΎ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ энтропии. Π­Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· высказанного Π² 1911 Π³. М. Планком постулата, согласно ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ Β«ΠΏΡ€ΠΈ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΌ Π½ΡƒΠ»Π΅ энтропия идСального кристалла Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽΒ». Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ постулат ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ» Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 1. Π’ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΌ состоянии энтропия 1 моль вСщСства большС ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅: Π² кристалличСском ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΌ?

РСшСниС. Энтропия Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅Ρ€Π° нСупорядочСнности состояния вСщСства. Π’ кристаллС частицы (Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹, ΠΈΠΎΠ½Ρ‹) располоТСны упорядочСнно ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ лишь Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ… пространства, Π° для Π³Π°Π·Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π΅Ρ‚. ОбъСм 1 моль Π³Π°Π·Π° Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ большС объСма 1 моль кристалличСского вСщСства; Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ…Π°ΠΎΡ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» Π³Π°Π·Π° большС. А Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠΏΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ хаотичности Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎ-молСкулярной структуры вСщСства, Ρ‚ΠΎ энтропия 1 моль ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠ² вСщСства большС энтропии 1 моль Π΅Π³ΠΎ кристаллов ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 2. ΠŸΡ€ΡΠΌΠ°Ρ ΠΈΠ»ΠΈ обратная рСакция Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ стандартных условиях Π² систСмС

РСшСниС. ВычислимΔG 0 298 прямой Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. ЗначСния Ξ”G 0 298ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… вСщСств ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π² Ρ‚Π°Π±Π». 16. Зная, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ξ”G Π΅ΡΡ‚ΡŒ функция состояния ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ξ”G для простых вСщСств, находящихся Π² устойчивых ΠΏΡ€ΠΈ стандартных условиях Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… состояниях, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Ξ”G 0 298процСсса:

βˆ†G 0 298 = 2 (-137,27) +2 (0) – (-50,79-394,38) = +170,63 ΠΊΠ”ΠΆ

Π’ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ξ”G 0 298> 0, ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Β­Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ протСкания прямой Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π’ = 298К ΠΈ Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ взятых Π³Π°Π·ΠΎΠ² Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌ 1,013 βˆ™ 10 5 Па (760 ΠΌΠΌ Ρ€Ρ‚. ст. = 1 Π°Ρ‚ΠΌ).

Бтандартная энСргия Гиббса образования Ξ”G 0 298Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… вСщСств

ВСщСствоБостояниСΔG 0 298, ΠΊΠ”ΠΆ/ΠΌΠΎΠ»ΡŒΠ’Π΅Ρ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ‘ΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½ΠΈΠ΅Ξ”G 0 298, ΠΊΠ”ΠΆ/моль
Π’Π°Π‘Πž3ΠΊ-1138,8FeOΠΊ-244,3
БаБО3к-1128,75Н2ОТ-237,19
FС3O4к-1014,2Н2Oг-228,59
Π’Π΅Π‘Πž3ΠΊ-944,75PbO2ΠΊ-219,0
БаОк-604,2БОг-137,27
Π’Π΅ΠžΠΊ-581,61БН4Π³-50,79
NaFΠΊ-541,0NO2Π³+51,84
Π’Π°ΠžΠΊ-528,4NOΠ³+86,69
БО2г-394,38C2H2г+209,20
NaClΠΊ-384,03
ZnOΠΊ-318,2

Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Ρ‹Π΅ энтропии Ξ”S 0 298 Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… вСщСств

ВСщСствоБостояниСΔS 0 298, Π”ΠΆ/(моль.К)вСщСствоБостояниСΔS 0 298,Π”ΠΆ/(моль.К)
БАлмаз2,44Н2Oг188,72
Π‘Π“Ρ€Π°Ρ„ΠΈΡ‚5,69N2Π³191,49
Feк27,2NН3г192,50
Tiк30,7БОг197,91
SРомб31,9с2H2г200,82
TiO2ΠΊ50,3O2Π³205,03
FeOΠΊ54,0H2SΠ³205,64
H2OΠΆ69,94NOΠ³210,20
FС2О3к89,96CO2г213,65
NH4C1ΠΊ94,5C2H4Π³219,45
БН3ОНТ126,8Cl2г222,95
Н2г130,59NO2г240,46
FΠ΅3O4ΠΊ146,4Π Π‘13Π³311,66
БН4г186,19PCl5г352,71
НБ1г186,68

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 3. На основании стандартных Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ образования (см. Ρ‚Π°Π±Π». 15) ΠΈ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Ρ‹Ρ… стандартных энтропий вСщСств (Ρ‚Π°Π±Π».17) вычислитС Ξ”S 0 298 Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ

РСшСниС. βˆ†G 0 = βˆ†H 0 – TS 0 ; βˆ†H ΠΈ βˆ†S – Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ состояния, поэтому

βˆ†Π 0 Ρ….Ρ€.=βˆ‘ βˆ†Π 0 ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ – βˆ‘ βˆ†Π 0 исх ; βˆ†S 0 x.p.= βˆ‘S 0 ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ – βˆ‘ S 0 исх

βˆ†Π 0 Ρ….Ρ€.=(-393,51+0) – (110,52 – 285,84) = +2,85 ΠΊΠ”ΠΆ

βˆ†S 0 x.p.=(213,65+130,59)-(197,91+69,94) = +76,39 = 0,07639 ΠΊΠ”ΠΆ/(ΠΌΠΎΠ»ΡŒβˆ™Πš);

βˆ†G 0 = +2,85 – 298 βˆ™ 0,07639 = – 19,91 ΠΊΠ”ΠΆ

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ 4. РСакция восстановлСния FΠ΅2О3 Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ

Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Π° Π»ΠΈ эта рСакция ΠΏΡ€ΠΈ стандартных условиях, Ссли ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ энтропии S=0,1387 ΠΊΠ”ΠΆ/(мольК)? ΠŸΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ начнСтся восстановлСниС FΠ΅2О3?

РСшСниС. ВычисляСм βˆ†G 0 Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ:

βˆ†G = βˆ†Π-Π’βˆ†S = 96,61 – 298 βˆ™ 0,1387 = +55,28 ΠΊΠ”ΠΆ

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ βˆ†G > 0, Ρ‚ΠΎ рСакция ΠΏΡ€ΠΈ стандартных условиях Π½Π΅Π²ΠΎΠ·Β­ΠΌΠΎΠΆΠ½Π°; Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, ΠΏΡ€ΠΈ этих условиях ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ обратная рСакция окислСния ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π° (коррозия). НайдСм Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉβˆ†G=0:

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΡƒ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. ΠšΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½ΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ. Π€ΠΎΡ‚ΠΎ Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠΏΠΈΡ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ 696,5 К начнСтся рСакция восстановлСния FΠ΅2О3 Иногда эту Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Π° Π»ΠΈ рСакция восстановлСния FΠ΅2О3 ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ 500 ΠΈ 1000 К?

РСшСниС. βˆ†H 0 xp ΠΈ βˆ†S 0 xp Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΠΈΠ· ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ (1) ΠΈ (2) (см. Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Ρ‹ Β«Π­Π½Π΅Ρ€Π³Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠ° химичСских процСссов. ВСрмохимичСскиС расчСты» ΠΈ Β«Π₯имичСскоС сродство»):

βˆ†S 0 x.p.=(2 βˆ™ 27,2+3 βˆ™ 197,91) – (89,96+3 βˆ™ 5,69) = 541,1 Π”ΠΆ/(моль βˆ™ К)

Π­Π½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Гиббса ΠΏΡ€ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ… Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΠΈΠ· ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *