Первый закон термодинамики, внутренняя энергия и энтальпия. Стандартные энтальпии образования простых и сложных веществ

Основные понятия и законы химии.

Все веществ состоят v молекул. Молекула — это наименьшая частица вещества, сохраняющая свойства тогo вещества. Молекулы разрушаются при химических реакциях. Между молекулами имеются промежутки: у газов - самые большие, у твердых веществ — самые маленькие. Молекулы двигаются беспорядочно и непрерывно. Молекулы одного вещества имеют одинаковый состав и свойства, молекулы разных веществ отличаются друг от.друга по составу и свойствам. Молекулы состоят из атомов. Атом - это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и электронов. Химический элемент - вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. Атомы одного элемента образуют молекулы простого вещества (02, Н2, О3, Fe...). Атомы разных элементов образуют молекулы сложного вещества (Н20, Na2S04, FeCl3...).

Основные понятия термодинамики(система, фаза, теплота, работа)

Термодина́мика - изучающая физико-химические превращения, связанные с выделением или поглощением тепла, а также теплотехника.

Система – это совокупность, находящихся во взаимодействии веществ, мнимо или фактически обособленных от окружающей среды. Системы бывают гомогенной и гетерогенные. Фаза – это часть системы, однородной во всех точках по составу и свойствам и отделенная от других частей системы поверхностью раздела. Гомогенные системы (состоят из одной фазы) – это воздух, однородный раствор. Гетерогенные (из нескольких фаз) – это вода, (CaCO₃=CaO_(кр)+CO_2(г) – трехфазная система).

Типы термодинамических систем(открытые,закрытые,изолированные)

Система, которая не взаимодействует с окружающей средой, т.е. е обменивается с ней ни веществом, ни энергией, называется изолированной, если обменивается только энергией – закрытая система, если и веществом и энергией – открытая.

Параметры и функции состояния систем.

Одна и та же система может находиться в различных состояниях. Каждое состояние системы характеризуется определенным набором термодинамических параметров, к которым относятся: температура, давление, плотность и др. Измерение хотя бы одного из параметров приводит к изменению состояния всей системы. Свойства системы, которые зависят от параметров состояния называются функциями состояния. Термодинамические функции состояния являются экстенсивными свойствами, т.е. суммирующими свойствами (скорость, температура, энергия). Параметры: температура, давление, концентрация – это интенсивные свойства (т.е. выравниваются в системе). Состояние системы, при котором ряд ее свойств, а именно параметров: температура, давление, концентрация не изменяются самопроизвольно по времени и имеют одинаковые значения во всех точках объема фаз – называется равновесным. При переходе системы из одного состояния в другое изменятся некоторые свойства системы (ΔU). ΔU меньше нуля – энергия уменьшается, U₂=U₁ – изолированная система, ΔU – функция состояния системы, т.е. если система находится в данном состоянии, то её U принимает определенные, присущие только этому состоянию значения. ΔU не является функцией пути, т.е. не зависит от способа перехода из одного состояния в другое.

Первый закон термодинамики, внутренняя энергия и энтальпия. Стандартные энтальпии образования простых и сложных веществ.

Первый закон термодинамики: тело, подведенное к системе идет на изменение внутренней энергии и совершение работы Q=ΔU+A. Для изобарно-изотермического процесса Q_P,T=ΔU_хр.=ΔU +PΔV. Для изохорно-изотермического процесса Q_V,T= ΔU_хр. U (полная энергия расширенной системы), так же как и внутренняя энергия является функцией состояния системы и зависит от параметров состояния. ΔU больше нуля – энтальпия повышается, т.е. поглощение тепла, ΔU меньше нуля – выделение тепла (экзотермический процесс).

Энтальпия образования веществ или теплота образования веществ, т.е. – это тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из постных веществ, взятых в устойчивом состоянии при данных условиях. Если условия стандартные – стандартная энтальпия образования. Стандартные теплота образования простых веществ в устойчивых состояниях и модификации приняты равные нулю. Теплота сгорания – тепловой эффект реакции окисления одного моля вещества до CO₂ и воды (в жидкость), если происходит образование высших оксидов. Стандартная энтальпия сгорания высших оксидов и кислорода равна нулю.