Ішкі энергия және энтальпия

Ішкі энергия және энтальпия

Сабақтың мақсаты:

• Химиялық реакцияларды жылу әсері бойынша жіктеу;
• Химиялық реакцияның жылу әсерін есептеу;
• Реакция энтальпиясының эксперименттік өзгеруін аныықтау және анықтамалық деректер негізінде есеп жүргізу;

Химиялық термодинамика

 Физикалық химияның химиядағы термодинамикалық құбылыстарды (химиялық реакция, фазалық ауысулар (еру, булану, кристалдану, т.б.), сонымен қатар заттардың термодинамикалық қасиеттерінің олардың құрамы мен агрегаттық күйіне тәуелділігін қарастыратын саласы.

Энергияның сақталу заңы (термодинамиканың бірінші заңы) – энергия жоқтан пайда болмайды және жоғалыпта кетпейді тек бір түрден екінші түрге ауысады.

Химиялық реакциялар мен физикалық құбылыстар нәтижесінде бөлінетін заттардың жасырын энергиясы ішкі энергия деп аталады. U әрпімен белгіленеді.

Энергияның сақталу заңына сәйкес, ішкі энергияның өзгерісі процестің жүру жолына тәуелсіз, тек жүйенің бастапқы және соңғы күйімен анықталады. Дегенмен энергияның қаншасы жұмыс жасауға жұмсалатына қаншасы жылуға айналатыны процесті жүргізу әдісіне байланысты

Заттар үшін белгілі бір процесті жүргізу жағдайына байланысты 2 шама енгізілген яғни, тұрақты көлемде жүретін реакцияны ішкі энергиямен (U), ал тұрақты қысымда жүретін реакцияны – энтальпиямен (Н) сипаттайды. Жұйенің энтальпиясы термодинамикалық жүйенің күйін сипаттайтын энтропия S, қысым р және ішкі энергиямен U байланысты.

Энтальпия – тұрақты қысымда жылуға айналдыруға болатын энергия

Энтальпияның өлшем бірлігі энергия сияқы кДж. Оның шамасы зат мөлшеріне пропорционал, сондықтан кДж ·моль-1 мен өлшенеді. Сонымен химиялық реакция мен қоршаған орта арасындағы жылу алмасу энтальпия деп аталады.

Жылу эффектісін калориметр деп аталатын арнайы құралмен өлшейді. Химиялық реакцияны реагенттердің белгілі бір массасымен жүргізеді.

Энтальпияның стандартты күйі ∆Н0, түзілу энтальпиясы деп белгіленеді.

Тапсырма:

Кальций карбонатының айырылу реакциясының термохимиялық теңдеуі:
∆
Осы мәліметтер бойынша:
а) 2,5 моль; ә)10 г; б) 1 кг кальций карбонатын айыруға қажетті жылу мөлшерін есептеңдер.
а) Берілген:
n(Ca CO3) = 2,5 моль
Т/К: ∆Н0 = ?
Шешуі:
1 моль ----------- 157 кДж
2,5 моль ----------Х
Х = 157 · 2,5 =
= 392,5 кДж · моль-1
ә) Берілген:
m(Ca CO3) = 10 г
Т/К: ∆Н0 = ?
Шешуі:
М(Ca CO3) = 100 г/моль
n(Ca CO3) = = = 0,1 моль
1 моль ----------- 157 кДж
0,1 моль ----------Х
Х = 157 · 0,1 = 15,7 кДж · моль-1
б) Берілген:
m(Ca CO3) = 1кг = 1000г
Т/К: ∆Н0 = ?
Шешуі:
М(Ca CO3) = 100 г/моль
n(Ca CO3) = = = 10 моль
1 моль ----------- 157 кДж
10 моль ----------Х
Х = 157 · 10 = 1570 кДж · моль-1

Жаңа білім мен дағдыларды бекіту

Фосфордың жануының термохимиялық теңдеуі:
4Р(қ) + 5О2(г) = 2Р2О5(қ) ∆Н0 = - 3010 кДж.
Осы теңдеу бойынша:
а) 3 моль; ә) 24,8 г; б) 15,5 кг фосфор тотыққанда бөлінетін жылу мөлшерін есептеңдер.

Үй тапсырмасы

• Чек парағындағы тапсырманы орындау.
• Тақырыптар бойынша конспекті жасау.
• 4,5 жаттығу, 116-бет
• Суретке түсіріп Edupage-ке салу.

жүктеу/скачать 2,84 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: