Химиялық термодинамика. Термохимиялық есептеулер

[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

ХИМИЯЛЫҚ РЕАКЦИЯЛАРДЫҢ ЭНЕРГЕТИКАСЫ

Химиялық термодинамика. Термохимиялық есептеулер

[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

[pic 12]Термодинамиканың негізгі түсініктері

• Термодинамика –энергияның бір түрден басқа

түрлеріне ауысу заңдылықтарын зерттейтін ғылым.

• Химиялық термодинамика химиялық реакциялар кезіндегі энергияның түрленуін және химиялық

жүйелердің пайдалы жұмыс жүргізу қабілеттілігін зерттейді.

• Бұл ілімді игеру:

•         химиялық және физика-химиялық процестердің жүру мүмкіндігі мен бағытын алдын ала болжауға;
• энергетикалық эффектілер мен энергия шығынын

есептеуге;

-        кейбір жағдайлардағы қажетсіз реакциялардың алдын алуға мүмкіндік береді.

[pic 13]ЖҮЙЕНІҢ ТҮРЛЕРІ

Жүйе деп әрекеттесуде болатын және қоршаған ортадан нақты немесе шартты шекара арқылы бөлінген денені немесе денелер жиынтығын атайды.

1. Егер жүйе мен оны қоршаған ортаның арасында массамен және энергиямен алмасу мүмкін болса, онда мұндай жүйені

ашық жүйе деп атайды.

Мысалы:а) стакандағы ыстық шай.

1. Егер жүйе мен оны қоршаған ортаның арасында тек энергия алмасып, ал затпен (массамен) алмасу )жүрмесе, онда мұндай жүйені жабық жүйе деп атайды.

Мысалы: беті жабық ыдыстағы ыстық шай.

1. Егер жүйе мен оны қоршаған ортаның арасында массамен және энергиямен алмасу мүмкін болмаса, онда мұндай жүйені оқшауланған жүйе дейді.

Мысалы: термостағы шай.

[pic 14]ЖҮЙЕНІҢ ТҮРЛЕРІ

[pic 15][pic 16]

Энергия        Энергия        Энергия

[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

[pic 22]        [pic 23]        [pic 24]

[pic 25]        [pic 26]        [pic 27]        [pic 28]

Заттар        Заттар        Заттар

[pic 29]Гомогенді және гетерогенді жүйелер

1. Бір фазадан тұратын жанасу беті жоқ жүйені гомогенді жүйе деп атайды.

Мысалы: 1) спирт ерітіндісі -спирт(40%)+ cу (60%)- сұйық фаза (с); 2)ауа- азот(78%)+ оттегі (21%) + басқа газдар (1%) –газ фазасы (г);

3) металл құймалары-қатты фаза

1. Бірнеше фазадан тұратын жанасу беті арқылы бөлінетін жүйені гетерогенді

жүйе дейді.Мысалы: мұз салынған газды су ( г +с+қ ).

Жүйенің барлық параметрлері байланысатын теңдеуді оның күй теңдеуі

дейді: f ( p, V, T ) = 0

Термодинамикада күй параметрлерінен басқа термодинамикалық функция

деп аталатын шаманы кеңінен пайдаланады. Бұл тікелей өлшеуге

болмайтын айнымалы шама және ол күй параметрлеріне тәуелді.

Термодинамикалық функцияның екі түрі болады: күй функциясы және

процестің функциясы.

[pic 30]ХИМИЯЛЫҚ ТЕРМОДИНАМИКА

Термодинамикалық параметрлер - термодинамикалық жүйенің күйін сипаттайтын физикалық шамалар: температура (T), қысым (p), көлем (V), масса (m) т.б.

Термодинамикалық функциялар –жүйенің күй функциясына (сипаттамалық функциясы) процесті жүргізу жолы мен әдісіне тәуелсіз жүйенің тек әуелгі және соңғы күйіне тәуелді болатын ішкі энергия (U),

энтальпия (H), энтропия (S),

Гиббс энергиясы (G)

Гельмгольц энергиясы (F) т.б., жатады.

[pic 31]Термодинамикалық параметрлердің кез келген

біреуінің өзгеруімен байланысты туындайтын

өзгерісті термодинамикалық процесс деп атайды.

Процестің жүру жағдайына байланысты, оның мүмкін болатын түрлері:

1. Изохоралық – тұрақты көлемде (V=cоnst) жүретін; 2.Изобаралық – тұрақты қысымда (Р=cоnst) жүретін; 3.Изотермиялық – тұрақты температурада (Т=cоnst) жүретін;

4.Изохора-изотермиялық (V=cоnst және Т=cоnst); 5.Изобара-изотермиялық (Р=cоnst және Т=cоnst);