Основные понятия. Работу выполнил Работу принял

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА»

Работу выполнил______________ Работу принял__________________

Дата выполнения_______________ Отметка о зачете________________

Основные понятия.

Химическая термодинамика изучает энергетические эффекты реакций, их направление и пределы самопроизвольного протекания. Объект изучения в химической термодинамике - тер­модинамическая система (в дальнейшем просто система) - это совокупность взаимодействующих веществ, мысленно или реально обособленная от окружающей среды.

По характеру энерго- и массообмена с окружающей средой системы подразделяются на изолированные, закрытые и открытые: изолированные системы не обмениваются с окружающей средой ни массой (Δm = 0), ни энергией (ΔU = 0); в закрытых системах имеет место только энергообмен ((Δm = 0, ΔU≠0); открытые системы обмениваются с окружающей средой и массой (Δm≠0) и энергией (ΔU≠ 0).

Система может находиться в различных состояниях. Состояние системы определяется чис­ленными значениями термодинамических параметров: температуры, давления, концентраций ве­ществ и пр. При изменении значения хотя бы одного из термодинамических параметров, например, температуры происходит изменение состояния системы. Изменение состояния системы называется термодинамическим процессом (или просто процессом).

В зависимости от условий перехода системы из одного состояния в другое, в химической термо­динамике различают несколько типов процессов, простейшими из которых являются: изотермический, протекающий при постоянной температуре (T=const), изобарный, протекающий при постоянном давле­нии (p=const) и изохорный, протекающий при постоянном объёме (V=const). Изотермический процесс называется изобарно-изотермическим, если он протекает при постоянном давлении (p=const, T=const), и изохорно-изотермическим, если в ходе процесса неизменным остаётся объём (V=const, T=const).

Чаще всего в химической термодинамике рассматриваются реакции, протекающие в стандарт­ных условиях, т.е. при стандартной температуре и стандартном состоянии всех веществ. В качестве стандартной принята температура 298К. Стандартным состоянием вещества является его состоя­ние при давлении 101,3 кПа. Если вещество находится в растворе, за стандартное принимается его состояние при концентрации 1 моль/л.

Химическая термодинамика изучает не свойства термодинамических систем, а термодина­мические процессы. Для характеристики процессов химическая термодинамика оперирует осо­быми величинами, называемыми функциями состояния: U - внутренняя энергия, Н - энтальпия, S - энтропия, G - энергия Гиббса и F - энергия Гельмгольца. В любом процессе происходит изменение всех функций состояния. Поэтому задачей химической термодинамики является не определение значений функций состояния для каждого конкретного состояния системы, а определение их из­менения в термодинамическом процессе: ΔU, ΔН, ΔS, ΔG, ΔF.