К., Касенова Н. Б. Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар
жүктеу/скачать 2,71 Mb.
|
Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар методичка
| ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №5
Химиялық реакциялардың бағыттары Жұмыстың мақсаты: Химиялық реакция бағыттарын тәжірибе жасау арқылы зерттеу. Маңызды түсініктер. Өздігінен жүретін процесстер. Қайтымды процесстер. Энтропия және жүйенің ретсіздігі. Энтропиялы және энтропиялы факторлар және процесс бағыты. Гиббс энергиясы және реакцияның өздігінен жүруі. Қалыпты жағдайлар. Заттар түзілудің Гиббс энергиясы. ! Білу керек. 1. Бастапқы заттардың және өнімдердің агрегатты күйіне және теңдеуі бойынша реакция энтропиясының (∆S<0, ∆S>0 немесе ∆S~0) өзгеру сипатын алдын-ала көру. 2. Бастапқы заттардың және реакция өнімдерінің энтропия мәндерінен реакциядағы энтропияның өзгерісін есептеу. 3. Заттардың түзілуінің – реагент және өнім стандартты Гиббс энергиясының мәні бойынша стандартты Гиббс энергиясының өзгерісін есептеу. 4. Берілген температура үшін ∆Н және ∆S белгілі мәндері бойынша ∆G есептеу. ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ Бейорганикалық қосылыстардың 95%-тейі стандартты жағдайларда жылу бөліп, яғни энтальпиялары кішіреюі арқылы түзілетін болғандықтан Бертло-Томсон: химиялық процесс жылу бөлуі арқылы жүруі керек деген принципті тұжырымдады. Бірақ бұл принцип көпшілік жағдайда орындалмайтындығы анықталды. Бірқатар процесстерде жылу сіңіре жүреді, мысалы кейбір заттар ерігенде жылу сіңіреді, кей процесстер энергия өзгерісінсіз де жүреді. Мысалы: екі газдың араласу процесі өз еріктерімен, энергия өзгерісінсіз жүреді. Олай болса, реакция бағытын болжауға энергияның өзгеруі жеткіліксіз. Реакция бағытын болжау үшін энтальпиямен қатар энтропия (S) деген ұғым енгізілген. Молекулалар, атомдар мен иондар әдетте ретсіз қозғалыста болғандықтан жүйе реттік жағдайдан ретсіз жағдайға көшуге бейім болады. Ретсіздіктің сандық мөлшері энтропиямен өлшенеді. Жүйе ретсіз жағдайдан реттік жағдайға өткенде энтропиясы кішірейеді (∆S<0), ал керісінше, ретсіздік жағдайда өткенде энтропия өседі (∆S>0). Зат сұйық күйден бу күйге өткенде, кристалды зат ерігенде энтропия өседі. Керісінше, конденсациялану және кристалдану процестерінің нәтижесінде энтропия кемиді. Заттың энтропиясының сандық шамасын 25°С (298°К) және қысым 1 атм есептейді. Бұл жағдайларда энтропия Дж/моль немесе ккал/моль*град өлшенеді де ол энтропияның бірлігі (э.б.) деп аталады да деп S°298 белгіленеді стандартты энтропия. Кез келген химиялық процестің энтропиясының өзгеруін Гесс заңы бойынша мына теңдеумен есептейді: ∆Sх.р. = ∑∆S°түз. +∑∆S° түск. Химиялық процестерде бір уақытта екі тенденция қатар жүреді: бөлшектердің өзара бірігіп, іріленуге ұмтылуы энтальпияны кемітеді, ал бөлшектердің ыдырауы энтропияны өсіреді. Бұл екі қарама-қарсы жүретін тенденциялардың қосындысының эффектісі Т мен Р жағдайда жүретін процестерде изобаралық-изотермиялық потенциалдардың G өзгеруін көрсетеді. ∆G = ∆H + T∆S Изобаралы потенциалдардың өзгеру сипаты бойынша процестердің іс-жүзінде жүретін-жүрмейтіндігін анықтауға болады. Егер теңсіздік ∆G < 0 орындалса, процесс жүреді, яғни реакция нәтижесінде G кемитін болса, процесс жүруі мүмкін және ол басталса, өздігінен жүреді. Егер ∆G > 0 болса, берілген жағдайда процесс жүрмейді. ∆G = 0 болса, жүйе тепе-теңдік жағдайда болған. Процесс өздігінен жүруі үшін ∆G = ∆H + T∆S теңдеуінде ∆H < 0 және ∆S > 0 болулары керек, яғни энтальпияның кемуі, энтропияның өсуі керек. ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ Реактивтер мен құралдар: NH4Cl, газөткізгіш түтікшесі бар сынауық Тәжірибе №1. Аммоний хлоридінің түзілуі және термиялық ыдырауы. Газөткізгіш түтікшесі бар сынауыққа шымшым NH4Cl салады. Сынауықты абайлап қыздырады. Сынауық түбінде NH4Cl жойылып кеткенін және сынауықтың және газөткізгіш түтікшенің салқын қабырғаларында ақ тұнбаның түзілуін бақылайды. Байқауды түсіндір. жүктеу/скачать 2,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|