РОЗДІЛ 2. ЗАГАЛЬНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ ХІМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Тема 5. Основи хімічної термодинаміки

Хімічна термодинаміка – один з найважливіших розділів хімічної науки. Вона вивчає енергетичні зміни, які супроводжують хімічні процеси. Знання хімічної термодинаміки дозволяє з'ясувати можливість самочинного протікання процесу, а також визначити теплоту процесу та роботу, яку виконує система. Для зручності розглядання процесу Всесвіт поділяють на систему та навколишнє середовище. Термодинамічною системою називають частину світу, яка відокремлена від навколишнього середовища дійсними або умовними межами і в якій розглядається перебіг якогось процесу. Розрізняють такі системи:

– ізольовані (нема обміну енергією та речовиною);

– замкнені (нема обміну речовиною, є обмін енергією);

– відкриті ( є обмін речовиною та енергією).

У хімічній термодинаміці користуються термодинамічними функціями (характеристиками), які дають змогу охарактеризувати стан системи і зміни, що відбуваються в ній. Серед останніх важливе значення для хіміків мають внутрішня енергія U, ентальпія Н, ентропія S, енергія ГіббсаG тощо.

Важливим первинним поняттям хімічної термодинаміки є внутрішня енергія (U).Під внутрішньою енергією системи U слід розуміти загальний її запас, тобто енергію поступального й обертального руху молекул, енергію внутрішньомолекулярних коливань атомів і атомних груп, енергію руху електронів в атомах, внутрішньоядерну енергію, тобто усі види енергії, крім кінетичної і потенціальної енергії системи вцілому. Формами передачі енергії є теплота (Q) і робота (A). Під величиною А розуміють роботу, що протидіє всім силам, які діють на систему (зовнішній тиск, електричне і магнітне поля, тощо).

Хімічні процеси відбуваються з виділенням або поглинанням теплоти. Реакції, що відбуваються з виділенням теплоти, називають екзотермічними, а реакції, під час перебігу яких теплота поглинається,— ендотермічними. Один з фундаментальних законів природи – закон збереження енергії (перший закон термодинаміки):

Енергія не зникає і не утворюється з нічого, вона переходить з однієї форми в іншу в еквівалентних кількостях

Для ізольованої системи перший закон термодинаміки можна конкретизувати:

внутрішня енергія ізольованої системи – стала. (U = const, DU = 0)

Для замкненої системи така конкретизація буде:

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема 4. Хімічний зв'язок	\|	Теплота, що дістається системі, йде на зміну внутрішньої енергії та виконання роботи.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.01 сек.