Химическая термодинамика

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: скачать реферат на тему, сочинение евгений онегин
| Добавил(а) на сайт: Сусоев.

[pic] (26)

где ?Hпревращ— изменение энтальпии при превращении; Тпревращ — температура превращения.

Зависимость энтропии от температуры определяется из уравнения

[pic] (27) где Ср — теплоемкость при постоянном давлении [pic]. Общая формула температурной зависимости с учетом возможных агрегатных превращений будет

[pic] (28)
Для удобства расчетов и построения таблиц в справочниках приняты стандартные значения энтропии при Т =298,15 К и р = 1,013?105Па, т.е. значения при тех же условиях, что и в случае расчета энтальпий. Некоторые значения стандартных энтропии приведены в табл.1 .

Таблица 1. Значения стандартных энтропий S0 для некоторых веществ.

|Вещество|S0 |Вещество|S0 |Вещество|S0 |Вещество|S0 |
|H2O (г) |188,74 |H (г) |114,6 |Cl2 |223,0 |CO2 |213,6 |
| | | | |(г) | |(г) | |
|H2O (ж) |69,96 |H2 (г)|130,6 |HCl |186,7 |FeO |58,79 |
| | | | |(г) | |(кр) | |
|H2O (кр)|39,33 |O2 |205,03 |CO |197,4 |? – Fe |25,15 |
| | |(г) | |(г) | |(кр) | |

Как видно из табл. 1, для воды наблюдается рост энтропии при изменении ее агрегатных состояний от кристаллов к газу.
При переходе вещества от упорядоченного состояния (кристалл) в жидкое или газообразное состояние энтропия моля вещества растет.
Больцман, развивая статистические идеи в термодинамике, впервые показал сущность энтропии для идеальных газов, определив ее пропорциональность термодинамической вероятности Wi

[pic]
Термодинамическая вероятность Wi рассматривается как число возможных способов построения данной системы или число микросостояний, с помощью которых осуществляется данное макросостояние вещества. Естественно, упорядочена система, например кристалл, тем меньше возможных микросостояний
(отклонений от равновесного состояния) и тем меньше энтропия.

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ЭФФЕКТА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Цель работы - определение теплового эффекта реакции нейтрализации и проверка закона Гесса.
Нейтрализация 1 г-экв любой сильной кислоты сильным основанием в достаточно разбавленном растворе сопровождается почти одинаковым экзотермическим тепловым эффектом, отвечающим одному и тому же процессу ( образованию 1 моля жидкой воды из гидратированных ионов [pic] и [pic] по уравнению:
[pic]?Ннейтр = ( 55.9 кДж/г-экв

|Оборудование |[pic] |
| | |
|1. Внутренний стакан калориметра(1). | |
|2. Калориметр (2). | |
|3. Мешалка(3). | |
|4. Термометр(4). | |
|5. Бюретка(5). | |
| | |
|Рассчитываем тепловой эффект реакции | |
|нейтрализации одного г/экв кислоты (?Ннейтр) | |
|no формуле[pic]. | |
|(Здесь Q ( количество теплоты, выделившейся в | |
|калориметре; n ( количество г/экв кислоты в | |
|200 мл 0,4н раствора). Значение Q вычисляем во| |
|формуле [pic]где Сi ( соответ- | |

ственно массы стакана, мешалки, кислоты и щелочи; Сст ( удельная теплоемкость стакана (стекла), равная 0,69 кДж/кг?К;
СМ - удельная теплоемкость мешалки (стали),равная 0,42 кДж/кг?К; Ск , Сщ ( удельные теплоемкости кислоты и щелочи (4.2 кДж/?К).

РАСЧЕТЫ.

|Масса |Масса мешалки|Температура, С? |
|внешнего | | |
|стакана | | |
|калориметра | | |
| | |Начальная |Конечная |Разность , |
| | |темп., Т1 |темп., Т2 |?Т=Т2-Т1 |
|132 гр. |23.2 гр. |22.8 |27.6 |4.8 |
|132 гр. |23.2 гр. |22.9 |25 |26 |2.1 |3.1 |

Уравнение реакции:
[pic]

Нормальность ( это количество эквивалентов в 1 л.
[pic]
49гр. ( 1н.
X гр. ( 2н.
X = 98 г./экв.
1.
Q = (0.69 ? 132 + 0.42 ? 23.2 + 4.2 ? 200 + 4.2 ? 40) ? 4.8 = 5322.35

?Ннейтр = ( Q / N = 5322.35 /98 = -54.3 кДж
Ошибка опыта:
[pic]
2.
Q1 = (0.69 ? 132 + 0.42 ? 23.2 + 4.2 ? 200 + 4.2 ? 40) ?2.1=2328.5
Q2 = (0.69 ? 132 + 0.42 ? 23.2 + 4.2 ? 200 + 4.2 ? 40) ?3.1=3437.35
Qобщ= Q1+ Q2
?Ннейтр = ( Qобщ / N = 5765.85 /98 = -58.8 кДж
IV. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.

Вариант № 5
№ 1

[pic] [pic]
[pic]
Ответ: ?Н = ( 204.8 кДж.

№ 2

Дано:
[pic]; [pic]
[pic]; [pic]
[pic]; [pic]

[pic]

[pic]
[pic]
[pic]
Что бы пошла реакция прямо, необходимо, что бы ?G 2.8