ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Готовые решения задач

ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Любая химическая реакция сопровождается энергетическим эффектом. При этом происходит изменение состояния системы. К функциям состояния системы относятся:

U – внутренняя энергия термодинамической системы;

H – энтальпия;

S – энтропия;

G – энергия Гиббса.

Понятие термодинамическая система – общее понятие, которое означает тело или группу тел. Например, пробирка с химическим веществом или химический стакан с раствором соли есть термодинамические системы.

Различают три типа термодинамических систем: изолированные, закрытые, открытые. Изолированная система не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией. Закрытая система обменивается с окружающей средой только энергией. Открытая система обменивается с окружающей средой как веществом, так и энергией.

Термодинамические функции (U, H, S, G) отражены в законах термодинамики:

– первый закон термодинамики устанавливает количественное соотношение между теплотой, изменением внутренней энергии и работой;

– второй закон термодинамики определяет, что в изолированных системах самопроизвольно протекают только те процессы, которые сопровождаются возрастанием энтропии;

– третий закон термодинамики гласит о том, что при температуре абсолютного нуля (Т = 0 K) энтропия идеального кристалла любого простого или сложного вещества равна нулю.

ВЫЧИСЛЕНИЕ СТАНДАРТНОЙ ЭНТАЛЬПИИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Пример 1. Рассчитайте стандартную энтальпию (стандартный тепловой эффект) реакции

S(г) +(г) = S(г),

используя стандартные энтальпии образования исходных веществ и продукта (см. табл. 1). 

Пример 2.  Вычислите изменение стандартной энтропии реакции

O(г) + N(г) = 3NO(г).

Возможно ли самопроизвольное протекание реакции в изолированной системе?

Пример 3. Вычислите изменение стандартной энергии Гиббса реакции (стандартную энергию Гиббса реакции)

S(г) +O(ж) =S(ж).

Укажите, возможно ли в закрытой системе самопроизвольное протекание реакции в прямом направлении.