Закон Гесса
Основная статья: Закон Гесса
В основе термохимических расчётов лежит закон Гесса: Тепловой эффект (∆Н) химической реакции (при постоянных Р и Т) зависит от природы и физического состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания.
Следствия из закона Гесса:
Тепловые эффекты прямой и обратной реакций равны по величине и противоположны по знаку.
Тепловой эффект химической реакции (∆Н) равен разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ, взятых с учётом коэффициентов в уравнении реакции (то есть помноженные на них).
Закон Гесса может быть записан в виде следующего математического выражения:
.
С помощью закона Гесса можно рассчитать энтальпии образования веществ и тепловые эффекты реакций, которые невозможно измерить экспериментально
Изобарно-изотермический потенциал
Определение понятия
Это функция (Ф) состояния системы, определяемая по формуле:
Ф = F + pV = U — TS+pV, гдеp — давление; V — объем; U—внутренняя энергия;S—энтропия;T — абсолютная температура.
1. Изобарно-изотермический потенциал является термодинамическим потенциаломихарактеристической функциейпри независимых переменных Т и р (где Т — абсолютная температура, р — давление). 2. В равновесном изотермическом изобарном процессе убыль изобарно-изотермического потенциала равна всей работе, произведенной системой, за вычетом работы против внешнего давления.
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;
Билет 13.
Эквивалент вещества или Эквивалент — это реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или другим способом быть эквивалентна катиону водорода в ионообменных реакциях или электрону в окислительно-восстановительных реакциях
Например, в реакции:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
эквивалентом будет реальная частица — ион Na+, в реакции
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
эквивалентом будет являться мнимая частица ½Zn(OH)2.
Под эквивалентом вещества также часто подразумевается количество эквивалентов вещества или эквивалентное количество вещества — число моль вещества, эквивалентное одному моль катионов водорода в рассматриваемой реакции.
Эквивалентная масса
Эквивалентная масса — это масса одного эквивалента данного вещества.
Эквивалентная молярная масса вещества
Молярная масса эквивалентов обычно обозначается как или . Отношение эквивалентной молярной массы вещества к его собственно молярной массе называется фактором эквивалентности (обозначается обычно как ).
Молярная масса эквивалентов вещества — масса одного моля эквивалентов, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу этого вещества.
Mэкв = fэкв×M
Фактор эквивалентности
Отношение эквивалентной молярной массы к его собственной молярной массе называется фактором эквивалентности (обозначается обычно как ).
Число эквивалентности
Число эквивалентности z представляет собой небольшое положительное целое число, равное числу эквивалентов некоторого вещества, содержащихся в 1 моль этого вещества. Фактор эквивалентности связан с числом эквивалентности z следующим соотношением: =1/z.
Например, в реакции:
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
Эквивалентом является частица ½Zn(OH)2. Число ½ есть фактор эквивалентности, z в данном случае равно 2
Закон эквивалентов
В результате работ И. В. Рихтера (1792—1800) был открыт закон эквивалентов:
все вещества реагируют в эквивалентных отношениях.
формула, выражающая Закон эквивалентов: m1Э2=m2Э1
билет14
Окисли́тельно-восстанови́тельные реа́кции, ОВР, редокс (от англ. redox ← reduction-oxidation — окисление-восстановление) — это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путём перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем
В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдаёт электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается. Причём любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных превращений — окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва одного от другого.