Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Термодинамические системы



ЭНЕРГЕТИКА И

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Методические указания к выполнению самостоятельных работ

 

 

 

Архангельск

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Северный (Арктический) Федеральный университет

Имени М.В.Ломоносова

 

ЭНЕРГЕТИКА И

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Методические указания к выполнению самостоятельных работ

К выполнению самостоятельной работы по химии студентами специальностей 240100.62; 240700.62; 241000.62; 200500.62; 200402; 280100; 280102.65.

 

Архангельск


Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией Института теоретической и прикладной химии

ФГАОУ Северный (Арктический) Федеральный университет

Имени М.В.Ломоносова

 

Составители:

Доцент кафедры общей и аналитической химии - Л.В.Майер,

Старший преподаватель кафедры общей и аналитической химии - О.П.Орлова

 

Рецензент:

Д.Г.Чухчин, доцент, канд. хим. наук

 

 

Энергетика и кинетика химических процессов. Методические указания к выполнению самостоятельной работы/ Л.В. Майер, О.П. Орлова. – Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет, 2011. – 40 с., иллюстр.

Методические указания содержат теоретический материал по энергетике, кинетике химических процессов и химическому равновесию. В указаниях приведены примеры термохимических расчетов и упражнения для самостоятельной работы студентов. Методические указания содержат необходимый справочный материал .

Предназначены для студентов 1-го курса специальностей 240100.62; 240700.62; 241000.62; 200500.62; 200402; 280100; 280102.65.

Ил.9, Табл.2, Библиогр.3 назв.

 

Термодинамика

 

 

Термодинамика – наука о превращениях одних видов энергии и работы в другие.

Химическая термодинамика изучает превращения энергии и работы при химических процессах. Знание закономерностей химической термодинамики позволяет:

- предсказать, возможно ли в принципе химическое взаимодействие между данными веществами при определенных условиях;

- рассчитать количество энергии, которое выделится при проведении реакции или необходимо затратить для ее осуществления;

- предсказать, до какой степени будет протекать химическая реакция прежде, чем установиться химическое равновесие при данных условиях;

- выбрать оптимальные условия проведения процесса, обеспечивающие получение максимального выхода нужного продукта.

 

Основные понятия химической термодинамики

Термодинамические системы

Термодинамической системой называется совокупность веществ, находящихся во взаимодействии и мысленно или физически выделенных из окружающей среды.

В зависимости от характера взаимодействия системы с окружающей средой различают открытые, закрытые и изолированные системы.

- открытые (незамкнутые) системы могут обмениваться с внешней средой энергией и массой. Например, в результате реакции взаимодействия соды с раствором хлороводородной кислоты улетучивается диоксид углерода и пары воды, то есть масса системы уменьшается, часть выделяющегося тепла идет на обогрев внешней среды: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O

 

- закрытые (замкнутые) системымогутобмениваться с внешней средой только энергией. Например, рассмотренная выше система сода- кислота будет закрытой, если пробирку закрыть пробкой. В этом случае происходит только теплообмен с внешней средой через стенки пробирки;

- изолированные системыне обмениваются с окружающей средой ни массой ни энергией. На практике абсолютно изолированных систем не существует. Приближенно изолированной системой будет та же сода- кислота в закрытой пробкой пробирке, помещенная в термос.

 

Фазой называется часть системы, отделенная от других ее частей хотя бы одной поверхностью раздела. При переходе через поверхность раздела свойства системы меняются скачкообразно (плотность, вязкость, электропроводность, tкип., tплав.). Например, трехфазная система, приведенная на рис.1., включает три фазы и две поверхности раздела.

 
 

Рис.1.Пример трехфазной системы: a – поверхности раздела фаз;

b – фазы системы.

 

По агрегатному состоянию фазы разделяются на твердые (т), жидкие (ж) и газообразные (г). Твердые вещества образуют самостоятельные фазы. Жидкости могут смешиваться (серная кислота и вода или бензин и керосин), могут не смешиваться (вода и бензин). Любая смесь газов всегда однофазна.

Гомогенная система состоит из веществ, находящихся в одной фазе, в ней отсутствует поверхность раздела. Гомогенной системой является воздух-смесь азота, кислорода, водорода и других газов. К гомогенным системам относятся раствор серной кислоты, жидкая вода, лед, система 3H2(г)+ N2(г) = 2NH3 (г), состоящая только из газообразных веществ.

Гетерогенная система состоит из веществ, находящихся в разных фазах, разделенных поверхностью раздела. Гетерогенной системой является лед в воде, насыщенный раствор соли в воде, молоко, дым, туман. Система вода – лед - водяной пар – гетерогенная, трехфазная, состоит из жидкой, твердой и газообразной фаз. Система С(графит)+ СО2 (г) = 2СО (г) – гетерогенная, двухфазная, состоит из одной твердой и одной газообразной фаз.

Система MgO(к) + CO2(г) = MgCO3(к) – гетерогенная, трехфазная, состоит из двух твердых (к - кристаллы) и одной газообразной фаз.

 




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.