Контрольные задания 1-10. Основы химической термодинамики. Основные понятия химической термодинамики

1.1. Контрольные задания 1-10.

Для атомов и ионов указанных элементов:

1. Представьте электронную структуру;

2. Изобразите графически нормальное и возбужденное состояния;

3. Укажите валентные электроны

№ варианта	Элементы	№ варианта	Элементы
1.	₆С, ₁₄Si, ₁₁Na⁺	6.	₈O, ₃₃As, ₂₉Cu²⁺
2.	₁₃Al, ₁₅P, ₁₇Cl^-	7.	₁₉K, ₂₅Mn, ₂₀Ca²⁺
3.	₁₂Mg, ₁₇Cl, ₄Be²⁺	8.	₁₆S, ₂₃V, ₈O²^-
4.	₂₀Ca, ₂₄Cr, ₉F^-	9.	₃₂Ge, ₃₈Sr, ₁₆S⁴⁺
5.	₁₂Mg, ₃₀Zn, ₂₂Ti⁴⁺	10.	₇N, ₂₉Cu, ₁₅P³^-

2. Основы химической термодинамики.

В термодинамике физические и химические явления рассматриваются с точки зрения их энергетики. Термодинамика базируется на двух началах (законах).

2.1. Основные понятия химической термодинамики.

Система - тело или группа тел, находящихся во взаимодействии и мысленно обособленных от окружающей среды. Система, обменивающаяся с окружающей средой массой и энергией, называется открытой; обменивающаяся только энергией, называется закрытой, и, наконец, не обменивающаяся ни массой, ни энергией, называется изолированной. Объектами изучения классической термодинамики являются только закрытые и изолированные системы.

Параметры системы - величины, описывающие совокупность физических и химических свойств системы. Параметры бывают интенсивные, не зависящие от размера системы (температура, давление, теплоемкость и т.д.), и эктенсивные, выражающие количественные характеристики системы (масса, объем, энергия и др.).

Термодинамический процесс - любое изменение параметров во времени. Процесс может быть изотермическим (Т = const), изохорическим (V = const), изобарическим (P = const), адиабатическим (отсутствует теплообмен с окружающей средой).

Обратимый процесс допускает возможность возвращения системы в первоначальное состояние, при этом в окружающей среде не происходит никаких изменений.

Самопроизвольный процесс протекает в системе без совершения над этой системой работы, без затраты энергии извне.

Функция состояния системы зависит только от параметров и не зависит от процессов, предшествующих данному состоянию.

Внутренняя энергия U характеризует общий запас энергии системы, включая энергию поступательного, вращательного движения молекул и атомов, энергию ядра атомов без учета кинетической и потенциальной энергии системы. Абсолютную величину внутренней энергии определить невозможно, и поэтому пользуются величиной ее изменения DU,

DU = U₂ - U₁,

где U₁, U₂ - внутренняя энергия в начальном и конечном состоянии системы.