Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Химический процесс: энергетика и равновесие

Содержание

Что читать?Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. Чупахин А. П. Химический процесс: энергетика и равновесие. Глинка Н.Л. Общая химия.
Химический процесс:  энергетика и равновесиек.х.н., доц. Губанов Александр Иридиевич Что читать?Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. Ахметов Список сокращений и основных обозначенийВыучить! Чупахин А. П. Химический процесс: энергетика и равновесие . Стр. 5 -7. Примеры обозначенийH - энтальпияA - работас - теплоемкостьср - изобарная теплоемкостьC - Изучили:Будем изучать:Строение веществаСтатистическое состояниеПроцессДвижение Наука о движении в химии делится на две частиТермодинамикаКинетика1. Куда будет двигаться ТермодинамикаОтдел физики, изучающий теплоту и закономерности теплового движения.Николя́ Леона́р Сади́ Карно́Nicolas Léonard Химическая термодинамика рассматривает взаимосвязи между работой и энергией применительно к химическим превращениям. Очень много определений СистемаСовокупность тел, энергетически взаимодействующих между собой и с другими телами, обменивающихся с СистемаГомогенные			ГетерогенныеОднородные			Не однородные ПроцессыИзотермические (T =const)Изохорические (V =const)Изобарические (P =const)Адиабатические (Q =const) Изолированная система ПроцессыОбратимые процессы – процессы, в которых система возвращается в первоначальное состояние.Необратимые – когда система ПроцессыСамопроизвольными называют такие процессы, которые протекают без внешнего воздействия, при постоянстве всех ФункцииФункции могут зависеть от пути процесса. Функции, которые зависят от начального и Экстенсивные и интенсивные функции Экстенсивное свойство системы прямо пропорционально массе системы и обладает аддитивностью (можно Химический процессПроцесс с изменением химического состояния веществ. Разрыв и образование химических связей. Стехиометрическое уравнениеΣаiАi = ΣbiBi 	2SO2(газ) + O2(газ) = 2SO3(газили ΣyiYi = 0,	2SO3(газ) – 2SO2(газ) – O2(газ) = 0. Стехиометрическое уравнение ХП отражает фундаментальные законы природы – сохранение массы и заряда. ЭнергияЭнергия – форма существования материи. Мера движения и взаимодействия материи.Кинетическая и потенциальная.Потенциалы:ГравитационныйЭлектромагнитныйЯдерныйХимический Энергия системыТепловое движениеЭнергия химических и межмолекулярных связей (электромагнитное взаимодействие)Фактор упорядоченияКонцентрации частиц Тепловая энергияRТ в расчёте на моль – kТ на молекулуR = NA · kR = 8,31 Энергетическая диаграмма двухатомной молекулы550500 Шкала температурыВ Термодинамике только Кельвины! ТеплоемкостьТеплоёмкость с – это количество теплоты δQ, поглощаемой телом при его нагревании Энергия химических связейХимический процесс – разрыв и образование химических связей.Энергия 1 моля Диссоциация двухатомной молекулыH2 = H + H		435,9O2 = O + O		498,7N2 = Образование иодоводорода из простых веществH2 + I2 = 2HIНужно разорвать две связи Образование иодоводорода из простых веществΔE = -9,9 кДж/мольОтрицательное значение - энергия выделяется. Энергетическая диаграммаH2 + I22HIH2 + I + IH + H + I + ID(H2)D(I2)2D(HI)EΔE РаботаРабота – энергия, затрачиваемая против внешних сил. Убыль в системе, или прибыль 1 начало термодинамикиΔU = Q – W,dU = δQ – δWЗакон сохранения энергии Изменение теплоты при изохорном процессеΔQv = ΔU + W Так как ΔV PV = nRTЗакон Ломоносова-КлапейронаРазмерность PV и nRT – Джоуль.К этому уравнению вернемся позже. РаботаРабота – энергия, затрачиваемая против внешних сил. Убыль в системе, или прибыль Изменение теплоты при изохорном процессеΔQp = ΔU + W W = PΔV ЭнтальпияH Энтальпи́я — термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии при Закон ГессаГерман Иванович ГессМного работал в области геохимии, изучал ряд природных минералов. Закон Гесса Закон ГессаΔHo1 = ΔHo3 – ΔHo2 = – 786 – (– 566)
Слайды презентации

Слайд 2 Что читать?
Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая

Что читать?Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия.

и неорганическая химия.
Ахметов Н. С. Общая и неорганическая

химия.

Чупахин А. П. Химический процесс: энергетика и равновесие.

Глинка Н.Л. Общая химия.


Слайд 3 Список сокращений и основных обозначений
Выучить!
Чупахин А. П. Химический процесс:

Список сокращений и основных обозначенийВыучить! Чупахин А. П. Химический процесс: энергетика и равновесие . Стр. 5 -7.

энергетика и равновесие .
Стр. 5 -7.


Слайд 4 Примеры обозначений
H - энтальпия
A - работа
с - теплоемкость
ср

Примеры обозначенийH - энтальпияA - работас - теплоемкостьср - изобарная теплоемкостьC

- изобарная теплоемкость
C - концентрация
U - внутренняя энергия
Q -

тепло
Na – число Авгадро
R – универсальная газовая постаянная

Слайд 5 Изучили:
Будем изучать:
Строение вещества
Статистическое состояние

Процесс


Движение

Изучили:Будем изучать:Строение веществаСтатистическое состояниеПроцессДвижение

Слайд 6 Наука о движении в химии делится на две

Наука о движении в химии делится на две частиТермодинамикаКинетика1. Куда будет

части
Термодинамика

Кинетика
1. Куда будет двигаться система?
2. Где конечная остановка?
3. Сколько

энергии выделится или
затратится за время пути?

1. Как быстро будет двигаться?
2. Какими путем будет двигаться?

Каждая отвечает на вопросы:

Стратегия

Тактика


Слайд 7 Термодинамика
Отдел физики, изучающий теплоту и закономерности теплового движения.

Николя́

ТермодинамикаОтдел физики, изучающий теплоту и закономерности теплового движения.Николя́ Леона́р Сади́ Карно́Nicolas

Леона́р Сади́ Карно́
Nicolas Léonard Sadi Carnot
Джеймс Прескотт Джоуль
James Prescott

Joule

dU = δQ – δW

Первое начало термодинамики


Слайд 8 Химическая термодинамика
рассматривает взаимосвязи между работой и энергией применительно

Химическая термодинамика рассматривает взаимосвязи между работой и энергией применительно к химическим превращениям.

к химическим превращениям.


Слайд 9 Очень много определений

Очень много определений

Слайд 10 Система
Совокупность тел, энергетически взаимодействующих между собой и с

СистемаСовокупность тел, энергетически взаимодействующих между собой и с другими телами, обменивающихся

другими телами, обменивающихся с ними веществом
Обмен с окружающей средой


Слайд 11 Система
Гомогенные Гетерогенные
Однородные Не однородные

СистемаГомогенные			ГетерогенныеОднородные			Не однородные

Слайд 12 Процессы
Изотермические (T =const)
Изохорические (V =const)
Изобарические (P =const)
Адиабатические (Q

ПроцессыИзотермические (T =const)Изохорические (V =const)Изобарические (P =const)Адиабатические (Q =const) Изолированная система

=const) Изолированная система



Слайд 13 Процессы
Обратимые процессы – процессы, в которых система возвращается в

ПроцессыОбратимые процессы – процессы, в которых система возвращается в первоначальное состояние.Необратимые – когда

первоначальное состояние.
Необратимые – когда система не возвращается в первоначальное состояние.


Слайд 14 Процессы
Самопроизвольными называют такие процессы, которые протекают без внешнего

ПроцессыСамопроизвольными называют такие процессы, которые протекают без внешнего воздействия, при постоянстве

воздействия, при постоянстве всех внешних условий.
Равновесные процессы – такие

обратимые процессы, при которых исходное, конечное и все промежуточные состояния должны быть равновесными и мало отличающимися друг от друга

Слайд 15 Функции
Функции могут зависеть от пути процесса. Функции, которые

ФункцииФункции могут зависеть от пути процесса. Функции, которые зависят от начального

зависят от начального и конечного состояний системы и не

зависят от пути процесса, – функции состояния; внутренняя энергия U, энтальпия H , энтропия S и другие – полные дифференциалы.
Функции, которые зависят от начального и конечного состояний системы и зависят от пути процесса, не являются функциями состояния и не являются полными дифференциалами Q, A.

Слайд 16 Экстенсивные и интенсивные функции
Экстенсивное свойство системы прямо пропорционально массе системы

Экстенсивные и интенсивные функции Экстенсивное свойство системы прямо пропорционально массе системы и обладает аддитивностью

и обладает аддитивностью (можно складывать): V, H, Uвн, S, G, F.
Интенсивное свойство системы не зависит от

массы системы и не обладает свойством аддитивности: Q, A, T, P.
Давление – параметр состояния, определяемый силой, действующей в теле на единицу площади поверхности по нормали к ней. Оно характеризует взаимодействие системы с внешней средой.
Температура определяет меру интенсивности теплового движения молекул.



Слайд 17 Химический процесс
Процесс с изменением химического состояния веществ.
Разрыв

Химический процессПроцесс с изменением химического состояния веществ. Разрыв и образование химических связей.

и образование химических связей.


Слайд 18 Стехиометрическое уравнение
ΣаiАi = ΣbiBi
2SO2(газ) + O2(газ) = 2SO3(газ

или

ΣyiYi = 0,
2SO3(газ) – 2SO2(газ) – O2(газ) = 0.


Стехиометрическое уравнениеΣаiАi = ΣbiBi 	2SO2(газ) + O2(газ) = 2SO3(газили ΣyiYi = 0,	2SO3(газ) – 2SO2(газ) – O2(газ) = 0.

Слайд 19
Стехиометрическое уравнение ХП отражает фундаментальные законы природы –

Стехиометрическое уравнение ХП отражает фундаментальные законы природы – сохранение массы и

сохранение массы и заряда.  (Закон Ломоносова–Лавуазье)
2SO2(газ) + O2(газ) = 2SO3(газ),
2MnO4– + 10Cl– + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O

Материальный и зарядовый баланс


Слайд 20 Энергия
Энергия – форма существования материи. Мера движения и

ЭнергияЭнергия – форма существования материи. Мера движения и взаимодействия материи.Кинетическая и потенциальная.Потенциалы:ГравитационныйЭлектромагнитныйЯдерныйХимический

взаимодействия материи.
Кинетическая и потенциальная.
Потенциалы:
Гравитационный
Электромагнитный
Ядерный

Химический


Слайд 21 Энергия системы
Тепловое движение
Энергия химических и межмолекулярных связей (электромагнитное

Энергия системыТепловое движениеЭнергия химических и межмолекулярных связей (электромагнитное взаимодействие)Фактор упорядоченияКонцентрации частиц

взаимодействие)
Фактор упорядочения
Концентрации частиц


Слайд 22 Тепловая энергия
RТ в расчёте на моль – kТ

Тепловая энергияRТ в расчёте на моль – kТ на молекулуR = NA · kR =

на молекулу
R = NA · k
R = 8,31 Дж/(моль ·К) – универсальная газовая

постоянная
k = 1,38 ·10-23 Дж/(моль ·К) – константа Больцмана
NA = 6,02 ·1023 шт/моль – число Авагадро

Слайд 23 Энергетическая диаграмма двухатомной молекулы
5
50
500

Энергетическая диаграмма двухатомной молекулы550500

Слайд 24 Шкала температуры
В Термодинамике только Кельвины!

Шкала температурыВ Термодинамике только Кельвины!

Слайд 25 Теплоемкость
Теплоёмкость с – это количество теплоты δQ, поглощаемой

ТеплоемкостьТеплоёмкость с – это количество теплоты δQ, поглощаемой телом при его

телом при его нагревании на dТ, т. е. производная теплоты по

температуре с = δQ / dТ.
Для одноатомных газов молярная теплоёмкость cV = (dEтепл. / dT) = = (3 / 2)R = 12,5 Дж / К · моль.
Для двухатомных молекул в зависимости от Т теплоёмкость увеличивается от (3 / 2)R через (5 / 2)R = 20,8 Дж / К · моль до (7 / 2)R ≈  29,1 Дж / К · моль (с ростом Т).
для четырёхатомной молекулы аммиака сV изменяется от 3R = 24,9 (от 50 до 500 К) до 9R =  74,8 Дж / К · моль (свыше 500 К).

Слайд 26 Энергия химических связей
Химический процесс – разрыв и образование

Энергия химических связейХимический процесс – разрыв и образование химических связей.Энергия 1

химических связей.
Энергия 1 моля хим. связи около 300000 Дж.
Энергия

затрачиваемая на нагрев 1 моля газа на 100 К около 3000 Дж ( в 100 раз меньше).
при не слишком высоких температурах энергия химических связей на порядки превышает тепловую.
При высоких температурах, когда тепловая энергия и энергия связей сравнивается молекулы разрушаются на атомы.

Слайд 27 Диссоциация двухатомной молекулы
H2 = H + H 435,9
O2 =

Диссоциация двухатомной молекулыH2 = H + H		435,9O2 = O + O		498,7N2

O + O 498,7
N2 = N + N 945,6
I2 = I

+ I 151,0
HI = H + I 298,4 D298, кДж/моль

УМК, стр. 72.

Слайд 28 Образование иодоводорода из простых веществ
H2 + I2 =

Образование иодоводорода из простых веществH2 + I2 = 2HIНужно разорвать две

2HI
Нужно разорвать две связи H—H и I—I.
Образовать две связи

H—I.

ΔE = D(H2) + D(I2) - 2D(HI)
затрачиваем (+) выделяется (-)
ΔE = 435,9 + 151,0 - 2 x 298,4
ΔE = -9,9 кДж/моль




Слайд 29 Образование иодоводорода из простых веществ
ΔE = -9,9 кДж/моль
Отрицательное

Образование иодоводорода из простых веществΔE = -9,9 кДж/мольОтрицательное значение - энергия

значение - энергия выделяется. Экзотермичная реакция.
Положительное значение - энергия

поглощается. Эндотермичная реакция.

Энергия реакция сравнима с тепловой энергией. Иодоводород будет распадаться при T = ΔE/сv  ≈ 330 K

Слайд 30 Энергетическая диаграмма
H2 + I2
2HI
H2 + I + I
H

Энергетическая диаграммаH2 + I22HIH2 + I + IH + H + I + ID(H2)D(I2)2D(HI)EΔE

+ H + I + I
D(H2)
D(I2)
2D(HI)
E
ΔE


Слайд 31 Работа
Работа – энергия, затрачиваемая против внешних сил. Убыль

РаботаРабота – энергия, затрачиваемая против внешних сил. Убыль в системе, или

в системе, или прибыль если над системой совершают работу.

A

= W = F·x = P·S·x = = P·ΔV

X

Сечение поршня S

Внешнее давление P


Слайд 32 1 начало термодинамики
ΔU = Q – W,
dU = δQ – δW

Закон сохранения энергии

1 начало термодинамикиΔU = Q – W,dU = δQ – δWЗакон сохранения энергии

Слайд 33 Изменение теплоты при изохорном процессе
ΔQv = ΔU +

Изменение теплоты при изохорном процессеΔQv = ΔU + W Так как

W
Так как ΔV = 0, P·ΔV = 0,

и W = 0!
ΔQv = ΔU

cv = δQ / dТ = dU/dT (3/2R, 5/2R и.т.д.)


Слайд 34 PV = nRT
Закон Ломоносова-Клапейрона
Размерность PV и nRT –

PV = nRTЗакон Ломоносова-КлапейронаРазмерность PV и nRT – Джоуль.К этому уравнению вернемся позже.

Джоуль.

К этому уравнению вернемся позже.


Слайд 35 Работа
Работа – энергия, затрачиваемая против внешних сил. Убыль

РаботаРабота – энергия, затрачиваемая против внешних сил. Убыль в системе, или

в системе, или прибыль если над системой совершают работу.

A

= W = F·x = P·S·x = = P·ΔV = nRT

X

Сечение поршня S

Внешнее давление P


Слайд 36 Изменение теплоты при изохорном процессе
ΔQp = ΔU +

Изменение теплоты при изохорном процессеΔQp = ΔU + W W =

W
W = PΔV = RT
ΔQp = ΔU +

RT = ΔH – энтальпия

cp = δQ / dТ = dH/dT = dU/dT + RdT/dT = Cv + R

Слайд 37 Энтальпия
H
Энтальпи́я — термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы

ЭнтальпияH Энтальпи́я — термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии

в термодинамическом равновесии при выборе в качестве независимых переменных

(не меняются) давления, энтропии и числа частиц.
Изобарно-изоэнтропийный потенциал.
Тепловой эффект изобарных химических процессов.

Слайд 38 Закон Гесса
Герман Иванович Гесс
Много работал в области геохимии,

Закон ГессаГерман Иванович ГессМного работал в области геохимии, изучал ряд природных

изучал ряд природных минералов. Теллурид серебра в его честь

назван гесситом

Изохорные и изобарные тепловые эффекты химических процессов зависят только от начального и конечного состояния и не зависят от пути

Еще одна формулировка «Закона сохранения энергии».


Слайд 39 Закон Гесса

Закон Гесса

  • Имя файла: himicheskiy-protsess-energetika-i-ravnovesie.pptx
  • Количество просмотров: 134
  • Количество скачиваний: 0