Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по орг.химии.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
12.09.2019
Размер:
541.7 Кб
Скачать

I. Изолированные-системы - не обменивается с окружающей средой ни массой, ни энергией (термос, космический корабль).

II. Закрытые системы - могут обмениваться с окружающей средой только энергией (ампула лекарства)

III. Открытые системы - обмениваются с окружающей средой и массой, и энерги­ей (живые организмы, планета Земля и др.),

ФАЗА - часть системы c одинаковыми химическими свойствами, отделенная от других её частей поверхностью (границей) раздела, при переходе через которую физические и химические свойства резко меняются.

В зависимости от фазового состояния различают системы гомогенные и гетеро­генные.

ГОМОГЕННАЯ (однородная) система, характеризующаяся тем, что все её ком­поненты находятся в одной к фазе и в ней отсутствует граница раздела (растворы электролитов в воде, глюкоза в воде).

ГЕТЕРОГЕНАЯ (разнородная) система состоит из нескольких фаз, отделенных друг от друга границей раздела (растворы гидрофобных веществ в воде: жир-вода, эритроцит-вода и т.н.).

Свойства и состояние системы определяются термодинамическими параметрами t, Р, V, С. Их можно измерить практически с помощью, соответствующих приборов; t – термометров, Р. - барометром, тонометром,

У пациентов обязательно определяют массу.

Т.Д. пар. катемат. связаны уравнением Менделеева-Клайперона

n - кол-во вещества, выражается в молях

R- универсальная газовая постоянная

Т.Д. параметры называются cстандартными , если P= 101,3 кПа (I атм), T = 298 (25 0С) = 1 дм или 10-3 м3. Т.Д. параметры определяют т.д. свойства системы;

  1. Внутренняя энергия; 2. Энтальпия; 3. Энтропия; 4. Свободная энергия (Гиббса) 5. Химический потенциал

    1. Внутренняя энергия (И) складывается из энергии теплового движения всех микрочастиц системы и всех видов внутриатомной и внутримолекулярной энергии за исключением кинетической и потенциальной энергии самой системы.

Определить абсолютное значение И невозможно, поэтому опытным путем определяют её изменение И при переходе системы из одного состояния (1) в другое(2),

т.е. И=И2-И1

Обычно И определяют путем нагревания или охлаждения системы с измерением теплового эффекта при постоянном объеме системы

где m-масса вещества,

с -теплоемкость вещества;. ,

И выражается в кДж*моль-1, в стандартных условиях её обновляют И°. Энтальпия (Н) - представляет ту часть внутренней энергии, которая может произ­вести полезную работу (А).

Определяется изменение энтальпии (Н)при переходе систему из одного остоя­ния в другое Н = Н2 – Н1, тогда Н=И + рV.

Обычно в термохимии энтальпию определяет измерением теплового эффекта реак­ции при постоянном давлении ( ),а энтальпию называет теплосодержанием системы. В стандартных условиях дН° имеет размерность кДж.*моль. Для экзотермические реакций идущих с выделением тепла, теплосодержание системы падает, т.е., следовательно Н<0.

Для эндотермических реакций, идущих с поглащением тепла Н2> H1, а Н> 0. Любая система стремится свести к свой запас внутренней энергии, а избыток энергии выделяет в окружающую среду', совершая при этом работу. ЭНТРОПИЯ (S) характеризует внутренний беспорядок системы. Она зависит от числа микросостояний (W) в системе, и, следовательно, носит вероятный характер. Математически это выражается уравнением Больцмана

где к -постоянная Больцмана .

-универсальная газовая, постоянная

-число Авогадро.

При абсолютного нуле для частиц существует 1 микросостояние-форма идеального кристалла

Обычно определяют S=S2-S1, по изменение теплоты Q, подведенной к системе при температуре Т, т.е.-

S -изменение энтропии в стандартных условиях.

Для самопроизвольных процессов характерно увеличение энтропии S>0,т.к. любая природная система стремится к беспорядку, хаосу. Образование упорядочен­ных структур (процессы биосинтеза, образование блополимеров) сопровождаются понижением энтропии, S < 0

Любая система:

1)стремится понизить энергии до min, за счёт выполнения работы (например, обра­зование сложных частиц из более простых)-это определяется этому способст­вует энтальпийный фактор <0

2)стремится к хаотическому, беспорядочному состоянию за счет распада сложных частиц на более простые и их равномерному распределение по всему объему системы - этому способствует энтропийный фактор S>0.

Оба эти фактора вносят вклад изменение свободной энергии Гиббса.4-е свойство системы.