Какая термодинамическая функция является критерием самопроизвольного протекания процесса? Как ее рассчитать? Приведите пример

Энергия Гиббса (G) является критерием самопроизвольного протекания процесса.

Энергия Гиббса – это функция состояния системы, изменение которой равно максимальной полезной работе системы.

По IIзакону термодинамик – в изолированных системах процессы протекают самопроизвольно в направлении увеличения энергии – энергия Гиббса в самопроизвольных процессах уменьшается.

∆Gможно рассчитать, как: , так и: .

Например: При Т=727°C, т.е Т=1000К, химическая реакция проходит с энтальпией равной 175 кДж и с энтропией равной Т=253 Дж/К рассчитываем ∆G: При реакции: рассчитываем ∆G°при ∆G()=-911 кДж, а ∆G()=-174 кДж и ∆G()=-394,4 кДж:

4) Определите К­равн­ системы , если концентрация  равна 0,02 моль/дм­3 и диссоциация в момент равновесия равна 60%.

Дано:

Решение:

К­равн­ такая же как К­ион­, т.е. равна ей. Значит ­­ . Находим по этой формуле К­равн­:

Билет№25.

2. Соединения серы(VΙ)

Соединения серы со степенью окисления +6.

Оксид серы (VI) SO3. Известен в трех модификациях: a, b, g. При конденсации паров SO3 образуется бесцветные, прозрачные как лед кристаллы (tпл=62оС), это g-форма, которая при хранении переходит в b-форму, похожую на асбест (tпл=32оС). a-форма (tпл=17оС, tкип=44,8оС) образуется при особых условиях. Из этих трех форм наиболее высоким давлением пара обладает g-форма. Полученный серный ангидрид может быть твердым или частично жидким. Жадно соединяясь с водой, дымит на воздухе. В воде он растворяется с образованием серной кислоты. Образует соединения с водой, аммиаком или его органическими производными. Получают окислением сернистого газа.

Серная кислота H2SO4. Безводная серная кислота - бесцветная маслянистая жидкость, без запаха. tпл=10оС, tкип=296оС. Концентрированная серная кислота вызывает ожоги кожи. Серная кислота может быть различной чистоты и концентрации. Плотность увеличивается с концентрацией и достигает максимального значения при концентрации 98,3%, при дальнейшем повышении концентрации плотность кислоты снижается. Растворение в воде сопровождается выделением большого количества тепла и уменьшением объема. При давлении 760 мм рт. ст. все водные растворы кипят при температуре выше 100оС, точка кипения повышается с увеличением концентрации. Мало летуча. Концентрированная серная кислота действует почти на все металлы без выделения водорода. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25оС равна 859,6 Cм.см2/моль [4]. Для промышленного получения применяются два способа: нитрозный и контактный. Основным исходным продуктом в обоих случаях является сернистый газ. Является важнейшим химическим продуктом. Она применяется почти во всех отраслях химической промышленности и в целом ряде других отраслей народного хозяйства.

Хлористый сульфурил SO2Cl2. Представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом. tпл=-54оС [1], tкип=69оС [1]. Холодная вода действует на него лишь медленно, но горячей он быстро разлагается с образованием серной и соляной кислот.

А так же соединения состава SO2Hal2                                                                                                                                                                                                                                                                                   SF6
3. Как получить комплексы меди (Ι) и (ΙΙ)?

Для меди (II) характерны катионные и анионные комплексы, при растворении солей меди (II) в воде или при взаимодействии оксида гидроксида меди (II) с кислотами образуются голубые аквакомплексы [Cu(H2O)6]2+. Аммиачные комплексы образуются при действии аммиака на растворы солей меди (II):

CuSO4 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]SO4.

Анионные комплексы получаются при растворении гидроксида меди (II) в концентрированных растворах щелочей, при этом образуются синие гидроксокупраты:

Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2[Cu(OH)4].

В избытке основных галогенидов образуются галогенокупраты (II):

CuCl2 + 2NaCl = Na2[CuCl4].

Анионные комплексы меди (II) известны также с карбонат- и сульфат-ионами.

Для меди (I) аквакомплексы неустойчивы, устойчивы амминокомплексы типа [Cu(NH3)2]+, гидроксокомплексы [Cu(OH)2]- и хлоридные комплексы [CuCl2]-.

Комплексообразование имеет большое значение при переводе металла в раствор:

2Cu + 8NH3 + 2H2O + O2 = 2[Cu(NH3)4](OH)2.

Билет №26

Понятие об энтропии, как мере неупорядоченности системы.

Энтропия отражает движение частиц вещества, она возрастает с увлечением движения частиц (при нагревании, испарении, плавлении) и уменьшается в процессе, связанных с упорядоченностью системы (при кристаллизации, конденсации, сжатии).

Энтропия является функцией состояния, т.е. ее изменение ( S) зависти только от начального (S1)и конечного(S­2­)состояния и не зависит от пути процесса:

Железо, химическая активность. Соединения железа (II) и железа (III). Гидролиз солей железа.

Feнаходится в VIIbгруппе 4 периоде. Обычно имеет степени окисления, равные +2 и +3, но высшая степень окисления все-таки +6.

Железо реагирует с водой только при нагревании выше 500°C: .

Кислоты-окислители при нагревании окисляют Feдо Fe (III):

При действии разбавленной азотной кислоты Feокисляется доFe (III):

Соединения железа (II):

FeO, Fe(OH)­2­­ – имеют основный характер:

Соли гидролизуются по катиону, при этом раствор имеет кислую среду:

Соединения железа (III):

Fe­­­2O­­3­, Fe(OH)­3­ – имеют амфотерные свойства:

­

Соли гидролизуются по катиону, при этом раствор имеет кислую среду:

Как можно получить тиосульфат натрия? Восстановительные свойства тиосульфата.

Можно получить путем взаимодействия  и с :

Тиосульфат натрия проявляет восстановительные свойства с сильными окислителями, при этом окисляется до сульфатов или серной кислоты:

Более слабыми окислителями до солей тетратионовой кислоты:

Задача

В 1300 воды растворено 180 г соды. Определите T, ω,моляльность, С(х) и молярную концентрацию эквивалентов, если р=1.16 г/см3.

Дано:

m(H­­2­O)=1300 г

m(Na­2­CO­3)=108 г

р=1,16 г/моль

Найти T, моляльность, C(x) и молярную концентрацию эквивалентов?

Решение:

Пишем уравнению реакции:

Mr(H­2­O)=18г/моль

Mr(Na­2­CO­3)=106 г/моль

Карбонат натрия будет в недостатке, т.к. υ(H­2­O)= =72,2мольбольше чем υ(Na2CO3)= = 1,02моль.

 

Находим общую массу карбоната натрия -  7656 г

Из этой общей массы прореагировала только 180 г карбоната натрия.

Реакция проходит при нормальных условиях, т.е. при давлении равном 100 кПа.

Находим температуру через уравнение Менделя-Клапейрона:

отсюда выражаем и находим температуру.

Находим массовую долю:

­­ 1,2%(опять что то непонятное)

Находим моляльность: