Шпаргалка по физической химии

Подождите немного. Документ загружается.

Взрывом наз. Процесс очень быстрого выделения энергии связанного с внезапным изменением

состояния веществ, в результате чего в среде обр. взрывная волна. Различают тепловой и цепной

взрыв. Цепной взрыв наблюдают в цепных реакциях с разветвленной цепью. Эти реакции

характеризуются верхним и нижним пределом воспламенения график называется полуостров

взрыва он характерен для реакций с развеет. Цепями. Ав – нижний предел, ас – верхний предел

давления. Кривая САВ является границей самовоспламенения. В заштрихованной части система

достигает стадии самовоспламенения. Ниже температуры ТА самовоспламенения не наступает не

при каких давлениях. При t = T соответствует Р2 НИЖНИЙ ПРЕДЕЛ ВЗРЫВА Р1 – ВЕРХНИЙ ПРЕДЕЛ

ВЗРЫВА. САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ НЕВОЗМОЖНО НИЖЕ Р2 и выше Р1 .Если реакции протекают

ниже нижнего предела то цепи не развиваются из – за их обрыва на стенках сосуда. Поэтому

нижний предел зависит от состава смеси, от диаметра сосуда, его формы и от материала стенок.

При достижении верхнего предела разветвления цепей затрудняется из-за обрыва в смеси в

результате их тройных столкновений с частицами примеси. Верхний предел зависит от

температуры, природы и количества примеси, и очень мало зависит от диаметра и стенок сосуда,

формы. Тепловой взрыв возникает при экзотермических реакциях когда выделение тепла

становится больше теплоотдачи, если реакция протекает медленно, то выделившее тепло

успевает рассеиваться в окр. Пространстве. При быстром тепло не успевает рассеяться происходит

саморазогрев приводящий к взрыву. Тепловой взрыв хар. Температурного воспламенения

высчитывается по формуле ТВ = Е/2R (1- КОРЕНЬ ИЗ 4R/T * T0) ; E –энергия активации, T0 –

температура окружающей среды, TB - температура распада , если T0 Е/4R – процесс становится не

управляемым.

50. Активация.

Активация. Минимальная энергия которой должна обладать молекула чтобы вступить в хим

реакцию наз. Строится график по х= путь реакции, по игреку = Е. Энергией активации. Е1 для АВ. Е2

для СД. Разница между ними это тепловой эффект реакции. К= е^В е^-Е/RT, е^В - пред

экспоненциальный множитель который пропорционален к общему числу столкновений молекул в

единицу объема к единице времени. LnK = LnK0-E/RT; - строится график по х- 1/т, по игреку LnK

чертится прямая от х к игреку под углом 45, E/R= tgα энергия активации не зависит от

температуры, от концентрации реагирующих веществ. Зависит от природы реагирующих веществ

от катализатора. А+В→КС+Д; А+К=АК , АК+В=С+Д+К

51. 3-ий закон термодинамики.

3 – й закон термодинамики. Нернст высказал предположение, что при приближении к

абсолютному нулю значение тепловых эффектов и термодинамического потенциала сближаются

и при т=0 имеют общую точку, а следовательно общую касательную это есть тепловая энергия

Нернста. lim┬(т→0)⁡〖dG⁄(dT=)〗 lim┬(т→0)⁡〖dH⁄(dT=)〗 0 Это значит, что в близи абсолютного нуля в

реакции конденсированных системах не сопровождаются изменением энтропии.

lim┬(т→0)⁡ 〖 ΔS=0 〗 Планк высказал, что при абсолютном нуле энтропия правильно

сформированного кристалла любого чистого вещества равна 0.

52. 2-ой закон термодинамики.

2 – й закон термодинамики. Первый закон позволяет рассчитать тепловые эффекты химических

процессов (тепловые балансы) но он не дает ответа о возможности протекания процессов, на этот

вопрос отвечает 2 й закон термодинамики, который позволяет находить направление хим.

процесса, определять глубину его протекания, опред. Условия при которых будет проходить

самопроизвольный процесс и определяет условия, при которых превращения теплоты в работу

будет происходить наиболее полно. Формулировка: 1) теплота не может передаваться от менее

нагретого тела к более нагретому телу даровым путем. 2) вечный двигатель 2 го рода не

возможен. Под вечным двигателем 2 рода подразумевают такую периодически действующую

тепловую машину которая полностью бы превращала теплоту в работу не отдавая часть ее

холодильнику. 3) КПД тепловой машины не зависит от природы рабочего тела, а зависит только от

температуры теплоисточника и холодильника( теорема Карно). Кпд =(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1, Q1-

количество теплоты переданное теплоисточником рабочему телу при T1, Q2- количество теплоты

переданное теплоисточником рабочему телу при T2, получим 1-Q2/Q1=1-T2/T1; Q2/T2-Q1/T1=0;

∑Q/T=0; ΦdQ/T=0; S=Q/T – энтропия – это мера хаоса, неупорядоченности рассеянной энергии,

бесполезной энергии, которая не при каких условиях не может быть превращена в полезную

работу.

53. 2-е следствие закона Гесса.

Тепловой эффект при сгорании. При поглощении тепла процесс наз. Эндотермическим. При

выделении тепла процесс называется экзотермическим. Тепловой эффект реакции разности сумм

теплот сгорания исходных веществ и конечных продуктов с учетом стехиометрических

коэффициентов. ΔH = сумма ΔH сгор. Исх. Вещ. - сумма ΔH сгор.кон.веществ. Теплота сгорания

вещества называется количество теплоты выделяющиеся при сгорании одного моля вещества до

высших окислов при постоянном давлении, если ее опред.в стандартных условиях то это

станд.теплообразование. Недостатки: ограниченность применения (не все горит), большая

погрешность.

54. 1-ый закон термодинамики.

Первый закон термодинамики. 1 Если в какой либо системе в термодинамическом процессе

исчезает какой либо вид энергии, то взамен появляется другой вид энергии в эквивалентном

количестве. 2. В изолированной системе запас энергии не изменен. 3. Вечный двигатель первого

рода не возможен, подразумевается машина, которая совершала работу без затраты энергии.

Q=ΔU+W для макросистем - ΔQ=ΔU+ΔW , ΔW= РΔV+ ΔW’ Если ΔW’=0, то ΔQ=ΔU+ РΔV, для микро

δQ=dU+PdW. Математическое выражение закона термодинамики для различных процессов. 1.

Изобарный р- постоянное δQ=d(U+PV), U+PV=H- энтальпия. δQ=dH Вывод: в этом процессе все

тепло идет на изменение энтальпии. Следовательно, теплота становится функцией состояния. 2.

изохорный объем пост. δQ=Du Вывод: в этом процессе все тепло идет на изменение внутренней

энергии. Следовательно, теплота переходит из функции процесса и становится функцией

состояния. 3.Изотермический при постоянной температуре δQ=dU+PdV, ΔU=0 Если система

газообразна и подчиняется законам Клайперона – Менделеева PV=RT, P=RT/V, δQ=RT*dV/V

проинтегрируем и получим ΔQ=RT*lnV2/V1

P1/P2=V2/V1 тогда получим ΔQ=RT*lnP1/P2, 4. Адиабатный δQ=0, dU= -PdV

55. 1-е следствие закона Гесса.

Следствие: 1. Тепловой эффект реакции равен разности сумм теплот образования конечных и

исходных продуктов с учетом стехиометрических коэффициентов. ΔН= ΔНф(298)кон. -

ΔНф(298)исх. Стехиометрические коэф. – это коэф. Стоящие в уравнении реакции. ΔНф –

формейшен – теплоты образования конечных и исходных продуктов (стандартные). Теплотой

образования наз. Количество теплоты которое выделяется или поглощается при образовании 1 го

моля вещества из простых веществ. Теплота образования, полученная в стандартных условиях наз.

Стандартной теплотой образования. Дана в справочнике. Тепловой эффект простых веществ в

устойчивой модификаци равен 0.Пример: 2NaOHTB+CO2газ=Na2 CO3TB + H2O газ