Слайд 2
План урока.
Закон сохранения массы и энергии.
Тепловой эффект химической
реакции.
Экзотермические и эндотермические реакции.
Термохимия. Законы термохимии.
Кто он Герман Гесс?
Понятие
об энтропии и энтальпии.
Выводы по теме.
Слайд 3
Почему протекают химические реакции
Закон сохранения массы и энергии.
Масса
веществ, вступающих в реакцию равна массе веществ, образующихся в
результате реакции.
Закон сохранения массы дает материальную основу для составления уравнений химических реакций и проведения расчетов по ним.
Слайд 4
Закон сохранения массы и энергии
Взаимосвязь массы и энергии
выражается уравнением Эйнштейна:
E = mc2
где Е – энергия; m –
масса;
с – скорость света в вакууме.
Слайд 5
Тепловые эффекты химических реакций нужны для многих технических
расчетов. Представьте себя на минуту конструктором мощной ракеты, способной
выводить на орбиту космические корабли и другие полезные грузы
Слайд 6
Тепловые эффекты химических реакций.
Химическая реакция заключается в разрыве
одних и образовании других связей, поэтому она сопровождается выделением
или поглощением энергии в виде теплоты, света, работы расширения образовавшихся газов.
• И трещат сухие сучья,
Разгораясь жарко,
Освещая тьму ночную
Далеко и ярко!
И.Суриков
Слайд 8
Реакции, протекающие с выделением теплоты, проявляют положительный тепловой
эффект (Q>0, DH
CH4(г) + 76 кДж/моль
Реакции, которые идут с поглощением теплоты из окружающей среды (Q<0, DH>0), т.е. с отрицательным тепловым эффектом, являются эндотермическими.
Слайд 9
Тепловой эффект химической реакции
Количество теплоты, которое выделяется или
поглощается в результате реакций между определенными количествами реагентов
обычно обозначают символом
Q.
Q р = Q кон.- Q исх.
Слайд 11
Раздел химии, занимающийся изучением превращения энергии в химических
реакциях, называется ТЕРМОХИМИЕЙ.
Существует два важнейших закона термохимии.
Первый из них, закон Лавуазье–Лапласа, формулируется следующим образом:
Слайд 12
закон Лавуазье–Лапласа
Тепловой эффект прямой реакции всегда равен тепловому эффекту обратной
реакции с противоположным знаком.
Слайд 13
Второй закон термохимии был сформулирован в 1840 г
российским академиком Г. И. Гессом:
Тепловой эффект реакции зависит только
от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.
Слайд 14
Сульфат натрия Na2SO4 можно получить двумя путями из едкого
натра NaOH.
Первый путь (одностадийный):
2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 +
2 H2O + 131 кДж;
Второй путь (двухстадийный):
а) NaOH + H2SO4 = NaНSO4 + H2O + 62 кДж
б) NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O + 69 кДж
складывая тепловые эффекты двух последовательных реакций в способе (2) мы получаем тот же тепловой эффект, что и для способа (1): 65 кДж + 69 кДж = 131 кДж
Слайд 15
Ученый, чьим именем назван основной закон термохимии, несколько
лет работал врачом в Иркутске; по учебнику, написанному им,
учился Дмитрий Менделеев
По-настоящему его звали Гесс Герман Генрих. И немудрено — родился он в многонациональной Женеве, где говорили по-немецки столь же широко, как и на других языках. Однако вырос и до конца своих дней прожил в России, где его величали на славянский манер — Герман Иванович. Так что в историю науки он вошел русским ученым, хоть и с заморской фамилией. Герман Гесс стал мировым светилом. Что примечательно, не только благодаря острому уму, знаниям и интересу к химии, но и Сибири — Иркутску, Байкалу. Изучая наш край, он собрал богатый фактический материал и написал работу, представив которую в Санкт-Петербургскую академию наук, был сразу произведен в адъюнкты и продолжил исследования по части химии при этом авторитетном научном заведении: открыл лабораторию, проводил многочисленные опыты.
Слайд 17
Энтальпия
это определенное свойство вещества, оно является мерой энергии,
накапливаемой веществом при его образовании.
Величина, характеризующая теплосодержание - D Н
Слайд 18
Энтальпия и тепловой эффект противоположны по знаку
При экзотермических
реакциях, когда тепло выделяется, D Н отрицательно.
При эндотермических реакциях (тепло поглощается) и D H положительно.
Слайд 19
Как вычислить тепловой эффект реакции
Тепловой эффект химической реакции
равен разности суммы теплот образования продуктов реакции и суммы теплот образования
исходных веществ (суммирование проводится с учетом числа молей веществ, участвующих в реакции, т. е. стехиометрических коэффициентов в уравнении протекающей реакции):
DH = Hкон.- Hисх.
Слайд 20
энтропия
Функция характеризующая степень беспорядка
DS
Чем больше частиц в системе,
тем больше в системе беспорядка
Твердое вещество жидкость
газ
Степень беспорядка увеличивается ----->
Вычислить изменения энтропии можно на основании справочных данных по формуле:
DS =S кон.- Sисх.
Слайд 21
Выводы
Всякая химическая реакция характеризуется двумя энергетическими характеристиками:
энтальпией (DH)
и энтропией (DS).
Для самопроизвольных реакций характерно стремление к уменьшению
энергии за счет выделения ее в окружающую среду и к увеличению степени беспорядка.
При вычислении Qр необходимо учитывать закон Гесса.
Слайд 22
Задача 5
При соединении 18 г алюминия с кислородом
выделяется 547 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.
Решение
Составить
уравнение. 3О2 + 4Аl = 2Аl2О3 + Х кДж
Вычислить количество вещества содержащего 18 г алюминия.
n = m/M n (Аl) = 18г : 27г/моль =0,67 моль
Составить и решить пропорцию.
При окислении 0,67 моль алюминия выделяется 547 кДж теплоты
При окислении 4 моль алюминия выделяется Х кДж теплоты
Х = 4 •547 : 0,67 = 3265,67 кДж
Составим термохимическое уравнение этой реакции.
3О2 + 4Аl = 2Аl2О3 + 2365 кДж
Слайд 23
Домашнее задание
Изучить материал учебника параграф 12,
выполнить задания
№ 2.6;
приготовить сообщение из дополнительной литературы,
составить суточный
рацион питания для подростков.
