Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Нижегородский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

9059

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.11.2023

Размер:

2.19 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

СОЛЬ

сильная кислота					сильное основание
слабое основание					слабая кислота
гидролиз по катиону Кn+				гидролиз по аниону Аn-
Al2SO4 + 2H2O		2AlOHSO4		K2CO3 + H2O			KOH +
	+H2SO4				KHCO3
2Al3+ + 3SO 42− +				2K++CO 32− + HOH			2K+ +
2HOH	2AlOH2+ + 2H+ +				-		−
	3SO 42−			2−	OH + HCO 3			−
	3SO 42−			2−	+HOH		-	−
3+		2+	+	CO 3	+HOH	OH + HCO 3
Al +HOH	AlOH		+2H			среда
		среда				щелочная
						щелочная

слабое основание слабая кислота гидролиз по Кn+ и Аn-

	Al2S3 + 6H2O		2Al(OH)3 +H2S
	Al3+ + HOH		AlOH2+ + H+
	S 2− +HOH		HS- + OH-
	Схема 7. Гидролиз солей
Алгоритм составления уравнений гидролиза представлен в табл.31
							Т а б л и ц а 31
Алгоритм составления уравнения гидролиза соли
Действие					Пример
1. Определить,	каким			KOH – сильное основание
основанием и какой кислотой		KNO2		HNO2 – слабая кислота
образована соль				HNO2 – слабая кислота
2. Написать	уравнения
2. Написать	уравнения		+		-
диссоциации соли и воды		KNO2 К		+	NO2
		H2O OH- +			H+
3. Определить,	какие ионы
соединяются, образуя моле-
кулы слабого электролита
4. Написать полное ионное		+	-	+			-
уравнение гидролиза		К + NO2		+ H2O К			+ OH + HNO2
5. Написать	сокращенное
5. Написать	сокращенное	NO	+ H2O			ОН-	+ HNO2
		-
ионное уравнение гидролиза,		2
ионное уравнение гидролиза,		2			рН > 7
определить реакцию среды					рН > 7
			среда щелочная
		60

1.Что такое соль?

2.На какие группы делляяттссяя ссооллии??

3.Что такое средняя соолльь?? ППррииввееддииттее ппррииммееррыы..

4.Что такое кислая солльь?? ППррииввееддииттее ппррииммееррыы..

5.Что такое основная ссоолльь?? ППррииввееддииттее ппррииммееррыы..

6.Какие вы знаете споссооббыы ппооллууччеенниияя ссооллеейй??

13.С какими веществаммии ррееааггииррууюютт ссооллии??

14.Что такое гидролиз??

15.Перечислите сильныыее ээллееккттррооллииттыы..

16.Какие вы знаете слаббыыее ээллееккттррооллииттыы??

1.Назовите вещества:: ZZnnOO,, KKCCll,, MMggSSOO44,, CCaa((OOHH))22,, HH22SS,, CCrr((NNOO33))33,,

Mg(OH)2, Al2(SO44))33.. ООппррееддееллииттее,, кк ккааккиимм ккллаассссаамм неорганических соеддииннеенниийй ппррииннааддллеежжаатт ээттии ввеещщеессттвваа..

2.	Поставьте индексы		и назовите вещества: Ba… Cl… , Mg… NO			,
2.			и назовите вещества: Ba… Cl… , Mg… NO33			,
		III
	Ca PO4 , Al S , Fe		SO , Na SiO , Na NO .
	Ca PO4 , Al S , Fe		SO44	, Na SiO33	, Na NO22 .
3. Составьте формулы ссллееддууюющщиихх ссооллеейй::
	а)	нитрат меди (II);;		ее))	ссууллььффаатт ццииннккаа;;
	б)	хлорид железа (IIII));;		жж)) ггииддррооккааррббооннаатт ццииннккаа;;
	в)	бромид ртути (III));;		зз))	ннииттрриитт ннааттрриияя;;
	г)	силикат магния;		ии))	ссууллььффиидд ммееддии ((II));;
	д)	фосфат калия;		кк)) ггииддррооссииллииккаатт ааллююммиинниияя..

4. С какими из перееччииссллеенннныыхх ввеещщеессттвв ббууддеетт ррееааггииррооввааттьь

раствор гидроксида ккааллььцциияя::
а)	оксид серы (IV);;	гг))	ннииттрраатт ссввииннццаа ((IIII));;
б)	сульфат меди (II));;	дд))	ооккссиидд жжееллееззаа ((IIII));;
в)	хлорид цинка;	ее)) ббррооммооввооддооррооддннааяя ккииссллооттаа??

Напишите уравненияя ррееааккцциийй ии ооппррееддееллииттее иихх ттиипп..

5.Составьте уравненияя ррееааккцциийй ппоо ссххееммее::

Cu → CuO → Cu(NOO33))22 →→ CCuuOO →→ CCuuSSOO44

Назовите продукты ррееааккцциийй.. ООппррееддееллииттее ттиипп ррееааккцциийй..

6.0,1 моля оксида калььцциияя ррееааггииррууеетт сс ввооддоойй.. ООппррееддееллииттее ммаассссуу средней соли, кооттооррааяя ооббррааззууееттссяя ппррии ннееййттррааллииззааццииии

полученного гидрокссииддаа ккааллььцциияя ссееррнноойй ккииссллооттоойй..

7.Составьте уравненияя ррееааккцциийй ггииддррооллииззаа

а) фосфата натрия; б) нитрата меди (II));; в) хлорида калия.

Как изменится рН сррееддыы ппррии рраассттввооррееннииии ээттиихх ссооллеейй вв ввооддее??

6611

3.8.	Органические соединения
	Новые слова
Алициклический	alicyclic	alicyclique
Алкан	alkane	alcane m
Алкен	alkene	alcene m
Алкин	acetylene	alcyne m
	hydrocarbon
Алкадиен	alkadiene	alkadiéne m
Альдегид	aldehyde	aldéhyde m
Амин	amine	amine m
Аминокислота	amino acide	amino-acide m
Ароматический	aromatic	aromatique
Ацетилен	acetylene	acétyléne
Бензол	benzol	benzol
Бензольное	benzene ring	cycle benzénique
кольцо
Бутадиен	butadiene, bivinyl	butadiène, bivinyle
Галоген-	halogen-derivative	derive halogéné
производный
Гетероцикли-	heterocyclic	hétérocyclique
ческий
Кетон	keton	cétone f
Линейный	linear	linéaire
Метан	methane	méthane
Органический	organic	organique
Пиридин	pyridine	pyridine f
Пропан	propane	propane
Разветвленный	branched	ramifié
Скелет	skeleton	squelette m
Спирт	alcohol	alcool m
Углеводород	hydrocarbon	hydrocarbure m
Фенол	phenol	phenol m
Цепь	chain	chaine f
Циклический	cyclic(al)	cyclique
	62

Циклоалкан	cyccllooaallkkaannee
Циклогексан	cycclloohheexxaannee
Этан	ethaannee
Этилен	ethyylleennee
Эфир	esteerr

ccyyccllaannee,, ссyyccllooppaarraaffffiinnee mm

ccyycclloohheexxaannee eetthhaannee mm eetthhyylleennee mm eesstteerr

Предельные (алканы))			ННееппррееддееллььнныыее
	Примеры		ППррииммееррыы
СН метан			алкены: Н С− СН этилен
4			алкены: Н22С− СН22этилен
СН3− СН3 этан			ааллккиинныы:: ННСС≡≡ССНН ааццееттииллеенн
СН	СН	СН пропан	алкадиены: Н С=СН− СН=СН
3−	2−	3	алкадиены: Н22С=СН− СН=СН22
			ббууттааддииеенн--11,,33

Ациклииччеессккииее ссооееддииннеенниияя

ОРГАНИЧЕССККИИЕЕ ССООЕЕДДИИННЕЕННИИЯЯ

Циклииччеессккииее ссооееддииннеенниияя

Карбоциклические ГГееттееррооццииккллииччеессккииее

Алициклические		Аррооммааттииччеессккииее
	Пример		ППррииммеерр
	СН2			ССНН
Н2С	СН2	ННСС		ССНН

Н2С	СН2	ННСС		ССНН
	СН2			ССНН
циклогексан				ббееннззоолл

ППррииммеерр ССНН

ННСС ССНН

ННСС ССНН ССNNНН ппииррииддиинн

Схема 8. Классификация ооррггааннииччеессккиихх ссооееддииннеенниийй ппоо ууггллееррооддннооммуу

сккееллееттуу [[44,, сс.. 115555]]

6633

Функциональные группы в органических соединениях

приведены в табл.32.

Т а б л и ц а 32

Классификация органических соединений по функциональным группам (выделены жирным шприфтом)

Формула

Название

Примеры

Название по

Тривиаль-

класса

ИЮПАК*

ное

название

– F,

Cl,

Галогенпр

СНCl3

Трихлор-

Хлоро-

Br, I

оизводные

метан

форм

R – OH

Спирты

С2Н5ОН

Этанол

Этиловый

спирт

RС6Н4

–

Фенолы

С6Н5ОН

Фенол

R – O– R

Простые

С2Н5

– О–

Диэтиловый

Серный

эфиры

С2Н5

эфир,

эфир

этоксиэтан

R – NH2

Амины

С6Н5NH2

Фениламин

Анилин

Альдегиды

Этаналь

Ацеталь-

CH3

дегид,

уксусный

альдегид

Кетоны

Пропанон,

Ацетон

диметилке-

тон

CH3

Карбоно-

Этановая

Уксусная

вые

кислота

кислоты

Сложные

Этилацетат,

Этиловый

эфиры

этилэтаноат

эфир

C2H5

OC2H5

уксусной

кислоты

Аминоэтано-

Аминоук-

Аминокис-

вая кислота

сусная

NH2

лоты

кислота,

NH2

глицин

*) Правила составления названий предложены Международным союзом теоретической и прикладной химии ИЮПАК (International Union Pure and Applied Chemistry).

Углеводороды – ооррггааннииччеессккииее ссооееддииннеенниияя,, ккооттооррыыее

состоят из углерода и вооддооррооддаа..

Алканы – уггллееввооддооррооддыы сс ллииннееййнныымм ии разветвленным строенииеемм ууггллеерроодднныыхх ццееппеейй,, вв ккооттооррыыхх

атомы соединены σ-связзяяммии..

Алкены – углевооддооррооддыы,, вв ккооттооррыыхх ссооддеерржжааттссяя σσ--

связи и одна двойная π--ссввяяззьь..

Алкины – углевооддооррооддыы,, вв ккооттооррыыхх ссооддеерржжааттссяя σσ--

связи и одна тройная π--ссввяяззьь..

Алкадиены – угллееввооддооррооддыы,, вв ккооттооррыыхх ссооддеерржжааттссяя

σ-связи и две двойные ππ--ссввяяззии..

Ароматические ууггллееввооддооррооддыы ссооддеерржжаатт вв ммооллееккууллее одну или несколько цииккллииччеессккиихх ггррууппппииррооввоокк,, ккооттооррыыее называются бензольныммии ккооллььццааммии..

Циклоалканы – ууггллееввооддооррооддыы,, ккооттооррыыее ссооддеерржжаатт

только σ-связи.

Гетероциклическкииее ссооееддииннеенниияя –– ооррггааннииччеессккииее

соединения, молекулы ккооттооррыыхх ссооддеерржжаатт вв ццииккллее ннее ттооллььккоо атомы углерода, но и оддиинн ииллии ннеессккооллььккоо ааттооммоовв ааззооттаа ((NN)),,

кислорода (O) и серы(S))..

1.Что такое углеводорооддыы??

2.На какие группы деляяттссяя ооррггааннииччеессккииее ссооееддииннеенниияя??

3.Алканы – это… Приввееддииттее ппррииммееррыы

4.Что такое алкены? Пррииввееддииттее ппррииммееррыы..

5.Дайте определение аллккииннаамм.. ППррииввееддииттее ппррииммееррыы..

6.Алкадиены – это… Пррииввееддииттее ппррииммееррыы..

7.На какие группы деляяттссяя ццииккллииччеессккииее ссооееддииннеенниияя??

8.На какие группы ддеелляяттссяя ккааррббооццииккллииччеессккииее ооррггааннииччеессккииее

вещества?

9.Что такое алицикличеессккииее ууггллееввооддооррооддыы?? ППррииввееддииттее ппррииммееррыы..

10. Ароматические углеввооддооррооддыы –– ээттоо…… ППррииввееддииттее ппррииммееррыы..

11.Что такое гетероццииккллииччеессккииее ооррггааннииччеессккииее ссооееддииннеенниияя??

Приведите примеры..

6655

4. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

	4.1. Термодинамика
	Новые слова
Взаимодействие	interaction	interaction
Внутренний	internal	inteérieur
Возникать	arise, appear	surgir, prendre
Вращательный	rotation	de rotation
Выделяться	detach	détacher
Граница	boundary,	limite f, bornes f, pl
	border
Движение	motion,	movement
	movement
Деформационный	deformation	déformation
Исчезать	disappear	disparaître
Качество	quality	qualité
Кинетический	kinetic	cinétique
Колебательный	oscillatory	vibratoire,
		oscillatoire
Количество	quantity	quantité
Нагревание	heating	chauffage m
Передавать	pass, give,	transmettre, passer
	transmit
Поглощать(ся)	absorb	absorber
Поршень	piston	piston
Поступательный	progressive	progressif, graduel
Потенциальный	potential	potentiel
Превращать(ся)	convert, transform	transformer
Превращение	transformation	transformation f
Пробирка	test-tube	tube m à essai,
		éprouvette
Расширение	expansion	expansion
Расширять(ся)	expand	se dilater
Совершать	accomplish, perform	accomplir, exécuter
	66

Сосуд	jar
Соударение	colllliissiioonn
Сохранение	connsseerrvvaattiioonn
Теплообмен	heaatt eexxcchhaannggee
Теплота	heaatt
Термодинамика	therrmmooddyynnaammiiccss
Термодинами-	therrmmooddyynnaammiicc
ческий
Цилиндр	cylliinnddeerr
Экзотермический	exootthheerrmmiicc
Эндотермический	enddootthheerrmmiicc

vvaassee mm ccoolllliissiioonn ccoonnsseerrvvaattiioonn ff

éécchhaannggee ddee cchhaalleeuurr cchhaalleeuurr ff tthheerrmmooddyynnaammiiqquuee ff tthheerrmmooddyynnaammiiqquuee

éépprroouuvveettttee eexxootthheerrmmiiqquuee eennddootthheerrmmiiqquuee

Термодинамика –– ооббллаассттьь ффииззииккии,, ккооттооррааяя ииззууччааеетт процессы обмена систтеемм ээннееррггииеейй вв ффооррммее ттееппллооттыы ии

работы.

Энергия – ккааччеессттввееннннааяя ии ккооллииччеессттввееннннааяя характеристика движеенниияя ии ввззааииммооддееййссттввиияя ооббъъееккттоовв

материального мира.

Термодинамичессккааяя ссииссттееммаа –– ооббъъеекктт,, ккооттооррыыйй может обмениваться энееррггииеейй сс ооккрруужжааюющщеейй ссррееддоойй..

Окружающая сррееддаа –– ээттоо ттоо,, ччттоо ннааххооддииттссяя ввннее границ термодинамичессккоойй ссииссттееммыы..

Энергия, которааяя ппееррееддааееттссяя ппррии ттееппллооооббммееннее вв результате соударения ммииккррооччаассттиицц,, ооббррааззууюющщиихх ттееллоо,,

называется теплотой ((QQ)) ((рриисс..1144))..

Интенсивное двиижжееннииее ммииккррооччаассттиицц оотт ггоорряяччееггоо кк холодному телу передаееттссяя ччеерреезз ггррааннииццуу ккооннттааккттииррууюющщиихх тел. Если нет контаккттаа,, ссллееддооввааттееллььнноо ннеетт ппррооццеессссаа

передачи энергии (движеенниияя)),, ттооггддаа QQ == 00..

Закон сохранениияя ээннееррггииии –– ээннееррггиияя ннее ввооззннииккааеетт из ничего и не исчезаеетт ббеессссллеедднноо;; ооннаа ппрреевврраащщааееттссяя иизз

одних видов в другие.

6677

(1)	(2)	Пусть газ находдииттссяя вв ццииллииннддррее сс ппоорршшннеемм..				ППррии
		нагревании могут происсххооддииттьь ддвваа ппррооццеессссаа ((рриисс..1155))..
		1. Газ	нагревааееттссяя,,	тт..ее..	ттееммппееррааттуурраа	ггааззаа
		увеличивается. Это знааччиитт,, ччттоо ууввееллииччииввааееттссяя ввннууттрреенннняяяя
		энергия газа.
		2. Газ	расширяеттссяя,, ппоорршшеенньь		ннааччииннааеетт ддввииггааттььссяя..
		Это значит, что газ совеерршшааеетт ррааббооттуу..
		Количество теплотыы,, ккооттооррууюю ппооллууччааеетт ссииссттееммаа вв
		процессе теплообмена,, ииддеетт ннаа ииззммееннееннииее ввннууттррееннннеейй
		энергии системы и соверршшееннииее ссииссттееммоойй ррааббооттыы..

Рис.13. Модель обмена энергией в форме теплоты (соударения микрочастиц) горячего (система 1) и холодного (система 2) тел

I закон термодинамики – энергия, которую

получила (отдала) система в виде теплоты, равна сумме

изменения ее внутренней энергии и совершенной ею (над

ней) работы:

Q = U + A ,

где Q – энергия, кДж;

U – изменение внутренней энергии, кДж; A – работа, кДж.

Рис.14. Изменение ээннееррггееттииччеессккооггоо ссооссттоояянниияя ссииссттееммыы (газ в цилиндре ппоодд ппоорршшннеемм)) ппррии ннааггррееввааннииии

В химии рассммааттррииввааюютт ннееппооддввиижжнныыее ссииссттееммыы (сосуды, реакторы сс ххииммииччеессккииммии ссооееддииннеенниияяммии)).. Изменение энергетичеессккооггоо ссооссттоояянниияя ттааккиихх ссииссттеемм определяется изменениеемм иихх ввннууттррееннннеейй ээннееррггииии UU..

Внутренняя энеррггиияя UU –– ссууммммаа ккииннееттииччеессккоойй ∑∑ЕЕккиинн.. и потенциальной ∑ЕЕппоотт.. ээннееррггииии ввссеехх ммииккррооччаассттиицц

системы:

U == ∑∑ЕЕккиинн.. ++ ∑∑ЕЕппоотт..

6699

Кинетическая энергия – это энергия

поступательного, колебательного, вращательного, деформационного и других видов движения микрочастиц:

Екин. = Епост. + Еколеб. + Евращ. + Едеформ.

Потенциальная энергия – это энергия

межмолекулярного и внутримолекулярного взаимодействия (притягивания и отталкивания) микрочастиц, которые составляют систему.

При химических реакциях одни химические связи

разрушаются, а другие образуются; в результате

изменяется электронное состояние атомов, их взаимное расположение, поэтому внутренняя энергия продуктов отличается от внутренней энергии реагентов.

Рассмотрим два возможных случая.

1) Uреагентов > Uпродуктов.

По закону сохранения энергии, в результате такой реакции энергия должна выделяться в окружающую среду

(рис.16):

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О; Q < 0.

U СН4 + 2О2

реагенты Q выделяется в окружающую среду

СО2 + 2Н2О

продукты

координата реакции: реагенты – продукты

Рис.15. Диаграмма изменения внутренней энергии вещества при горении метана

Реакции, при которых выделяется энергия и нагревается окружающая среда, называются

экзотермическими.

2) Uреагентов < Uпрооддууккттоовв

По закону сохрааннеенниияя ээннееррггииии,, ииссххоодднныыее ввеещщеессттвваа должны поглощать ээннееррггииюю иизз ооккрруужжааюющщеейй ссррееддыы

(рис.17):

СаСО3== ССааОО ++ ССОО22 ;; QQ >> 00..

U	СаО + СО
	+ СО22
	продууккттыы
СаСО3	Q ппооггллоощщааееттссяя иизз ооккрруужжааюющщеейй ссррееддыы
реагенты

координата реаккццииии:: реагенты – проддууккттыы

Рис.16. Диаграмма изменнеенниияя ввннууттррееннннеейй ээннееррггииии ввеещщеессттвваа ппррии разложееннииии ккааррббооннааттаа ккааллььцциияя

Реакции, при ккооттооррыыхх ээннееррггиияя ппооггллоощщааееттссяя иизз

окружающей среды, наззыыввааююттссяя ээннддооттееррммииччеессккииммии..

1.Что такое термодинаммииккаа??

2.Дайте определение эннееррггииии..

3.Термодинамическая ссииссттееммаа –– ээттоо ……

4.Что такое окружающааяя ссррееддаа??

5.Что такое теплота?

6.Опишите модель обммееннаа ээннееррггииии вв ффооррммее ттееппллооттыы ггоорряяччееггоо ии

холодного тел.

7.Сформулируйте законн ссооххррааннеенниияя ээннееррггииии..

8.Сформулируйте перввыыйй ззааккоонн ттееррммооддииннааммииккии..

9.Чему равна внутреннняяяя ээннееррггиияя??

10.Что характеризует кииннееттииччеессккааяя ээннееррггиияя??

11.Что характеризует пооттееннццииааллььннааяя ээннееррггиияя??

12.Дайте определение эккззооттееррммииччеессккоойй ррееааккццииии.. ККааккоойй ззннаакк ииммеееетт теплота в экзотермиччеессккиихх ррееааккцциияяхх??

13.Эндотермические реааккццииии –– ээттоо……

7711

4.2. Энтальпия химической реакции. Закон Гесса

	Новые слова
Промежуточный	intermediate			intermédiaire
Термохимический	thermochemical			thermochemique
Энтальпия	enthalpy			enthalpie f
Энтальпия		H	°	равна количеству
Энтальпия	реакции	H		равна количеству
	r	T

энергии в форме теплоты, которая выделяется или поглощается в результате химического процесса при постоянных давлении р = 1 атм и температуре Т:

Q = ΔН.

Уравнение химической реакции, в котором указаны энтальпия реакции и агрегатные состояния исходных веществ и продуктов, называется термохимическим

уравнением:

Н2(г) + 2О2(г) = 2H2О(г); Н = – 482,6 кДж.

На рис.18 представлена модель экзотермической реакции.

	ЕН-О = − 427.8	ЕН-О = − 427.8
	кДж	кДж
	ЕН-Н = +436 кДж
	ЕО=О = +498.4 кДж
	ЕН-Н = +436 кДж	ЕНО-Н = − 498.7
	ЕНО-Н = − 498.7 кДж	ЕНО-Н = − 498.7
	ЕНО-Н = − 498.7 кДж	- = − 427.8
		кДж

Рис.17. Модель превращения потенциальной энергии, скрытой в химических связях, в кинетическую энергию на примере появления интенсивного колебательного движения молекул – продуктов реакции

Для разрыва химииччеессккиихх ссввяяззеейй вв ммооллееккууллаахх НН22 ии OO22 надо затратить 436 и 449988,,44 ккДДжж ээннееррггииии ссооооттввееттссттввеенннноо..

Это эндотермический ппррооццеесссс.. ЗЗннааччеенниияя ээннееррггииии ббееррууттссяя

со знаком (+).

При образованиии ххииммииччеессккиихх ссввяяззеейй НН−− OO ии ННОО−− НН выделяется энергия. Эттоо ээккззооттееррммииччеессккиийй ппррооццеесссс.. ППеерреедд значением энергии связии ссттааввииттссяя ззннаакк ((–– ))::

Н = 2Е (Н− Н) + Е ((ОО−− ОО)) ++ 22ЕЕ ((НН−− OO)) ++ 22ЕЕ ((ННОО−− НН))

Н= 2·(+436) +498,4 + 22··((–– 442277,,44)) ++ 22··((–– 449988,,77)) == –– 448822,,66 ккДДжж..

Часть энергии, кооттооррааяя ссккррыыттаа вв ххииммииччеессккиихх ссввяяззяяхх исходных веществ и ппррооддууккттоовв ррееааккццииии,, ппррееввррааттииллаассьь вв кинетическую энергию ((ээннееррггииюю ддввиижжеенниияя ммооллееккуулл)).. ППррии этом изменилась темперрааттуурраа ввеещщеессттвв..

Образуется две ммооллееккууллыы HH22ОО ии ввыыддеелляяееттссяя 448822,,66 кДж энергии. Реакция эккззооттееррммииччеессккааяя..

Энтальпия		H	°	ссллоожжннооггоо
Энтальпия	ооббррааззоовваанниияя	H		ссллоожжннооггоо
	f		T

вещества – энтальпияя ррееааккццииии ссииннттееззаа ееггоо иизз ппррооссттыыхх веществ, устойчивых в ссттааннддааррттнныыхх ууссллооввиияяхх ((рр == 11 ааттмм,, ТТ

= 298К).

Простые веществваа –– ввссее ээллееммееннттыы ППееррииооддииччеессккоойй системы в кристалличчеессккоойй ффооррммее,, ххааррааккттееррнноойй ддлляя металлов (исключение –– HHgg)),, ии ммооллееккуулляяррнноойй ффооррммее ддлляя неметаллов (исключенииее –– ббллааггоорроодднныыее ггааззыы)) вв ттоомм агрегатном состоянии, ккооттооррооее ддлляя нниихх ххааррааккттееррнноо ппррии внешнем давлении 1 атмм ((ссммооттррии ппррииллоожжееннииее 33))..

Энтальпия обрааззоовваанниияя ввссеехх ппррооссттыыхх ввеещщеессттвв

равна 0.

Закон Гесса. Эннттааллььппиияя ррееааккцциийй ((ппррии VV,,TT == ccoonnsstt или p,V = const) не заввииссиитт оотт ппррооммеежжууттооччнныыхх ссттааддиийй,, аа определяется начальнымм ии ккооннееччнныымм ссооссттоояяннииеемм ссииссттееммыы::

7733

Н1

С(графит)	+ О2(г)	СО2(г)
Н2			Н3
	СО(г) +1/2 О2(г)
Н1 = Н2 +	Н3 или	Н2	= Н1 – Н3.

В соответствии с законом Гесса термохимические уравнения можно складывать друг с другом или вычитать из одного уравнения другое.

Следствие из закона Гесса: энтальпия реакции

равна разности суммы энтальпий образования продуктов реакции и суммы энтальпий образования исходных веществ, с учетом коэффициентов:

H °	= ∑	H °	− ∑	H °
r 298		f 298прод.		f 298исх.

		СаСО3(т) → СаО(т) + СО2(г);	r	H °	= ?
		СаСО3(т) → СаО(т) + СО2(г);	r	298
r H	°	: – 1206 – 635,1 – 393,51
r H	298	: – 1206 – 635,1 – 393,51

r298 = [(-635,1) + (-393,51)] – [-1206] = 177,39 кДж.

1.Что такое энтальпия реакции? Каким знаком она обозначается.

2.Термохимическое уравнение химической реакции – это…

3.Опишите модель превращения потенциальной энергии в кинетическую энергию на примере горения водорода в кислороде.

4.Дайте определение энтальпии образования сложного вещества.

5.Чему равна энтальпия образования простых веществ?

6.Сформулируйте закон Гесса.

7.Сформулируйте следствие из закона Гесса.H

1. Чему равна энтальпия реакции образования фтороводорода, если известны энергии связей исходных веществ и продукта реакции:

Молекула	Разрывааееммааяя	ООббррааззууюющщииеессяя	ЭЭннееррггиияя ссввяяззии
	связзьь	ччаассттииццыы	ЕЕ,, ккДДжж//ммоолльь
H2	H− HH	HH ++ HH	443366
F2	F− FF	FF ++ FF	115599
HF	H− FF	HH ++ FF	556688,,55

2.Сколько теплоты нааддоо ззааттррааттииттьь ннаа ррааззллоожжееннииее 550000 гг ооккссииддаа ртути (II), если термооххииммииччеессккооее ууррааввннееннииее ииммеееетт ввиидд::

2HgO	= 2Hg + O , H = 180 кДж.
	= 2Hg + O22, H = 180 кДж.

3.Сколько теплоты выыддееллииттссяя ппррии ссггооррааннииии 11 ллииттрраа ппррооппааннаа С3Н8, если тепловой ээффффеекктт ррееааккццииии ррааввеенн 22004444 ккДДжж??

4.Запишите термохимииччеессккооее ууррааввннееннииее ррееааккццииии ггоорреенниияя ммааггнниияя в кислороде, если ииззввеессттнноо,, ччттоо ппррии ссггооррааннииии 1100 гг ммааггнниияя выделилось 251 кДж ээннееррггииии..

5. Рассчитайте энтальппииюю ооббррааззоовваанниияя ммееттааннаа f H2980 ((ССНН44)),, исходя из термохимииччеессккиихх ууррааввннеенниийй::

2Н2(г) + О2(г) = 2Н2О(жж)),,	r H2980 == --557711,,6688 ккДДжж;;
С(к) + О2(г) = СО2(г), f H2980 == --339933,,44 кДжкДж;;
СН4(г) + 2О2(г) = 2Н2О((жж)) ++ ССОО22((гг)),,			r H2980 --889900,,3311 ккДДжж..
6. Определите энтальппииюю	ррееааккццииии		r H2980 ккооннддееннссааццииии ввооддыы
Н2О(г)=Н2О(ж), если иззввеессттнноо
Н2(г) + 1/2О2(г) = Н2О((гг));;	f H2980	==--224400 ккДДжж
Н2(г) + 1/2О2(г) = Н2О((жж));;	f H2980	==--228855 ккДДжж

7.Определите энтальпииюю ррееааккццииии СС((ггррааффиитт)) ++ ОО22((гг)) == ССОО,, еессллии

С(графит) + О2(г) = СО2((гг));; r H2980			==--339944,,22 ккДДжж
СО(г) + 1/2О2(г) = СО22((гг));;		r H2980	==--228833 ккдджж
8. Рассчитайте энтальппииюю		ооббррааззоовваанниияя ппееннттааххллооррииддаа ффооссффоорраа
f H2980 (PСl5), исходдяя иизз ттееррммооххииммииччеессккиихх ууррааввннеенниийй::
2P + 3Cl2 = 2PCl3,	r H2980	== --663355,,11 ккДДжж;;
PCl3 + Cl2 = PCl5,	r H2980	== --113377,,33 ккДДжж..

9.Пользуясь даннымии ппррииллоожжеенниияя 33,, ввыыччииссллииттее ээннттааллььппииюю

реакции:

а	Н		О	= 2СО + 3Н О
)	C2	6(г) + 7/2 2((гг)) = 2СО22((гг)) + 3Н22О((жж))
б	Н		О	= 6СО + 3Н О
)	C2	6(ж) + 15/2 22((гг)) = 6СО22((гг)) + 3Н22О((жж))
				7755

в) С6Н12О6(к) = 2С2Н5ОН(ж) + 2 СО2(г)

г) С6Н12О6(к) + 6О2(г) = 6СО2(г) + 6Н2О(ж)

	4.3. Энтропия. Функция Гиббса
	Новые слова
Беспорядок	disorder	trouble
Возгонка	sublimation	sublimation
Мера	measure	measure
Рассеяние	dissipation	dissipation
Энтропия	entropy	entropie f

Энтропия (S) – мера рассеяния энергии и увеличения беспорядка системы.

Энтропия увеличивается при фазовом переходе

вещества из кристаллического состояния в жидкое, из жидкого в газообразное, при растворении кристаллов, при расширении газов, при химических взаимодействиях, в

результате которых увеличивается число частиц (в газообразном состоянии).

И наоборот, все процессы, в результате которых увеличивается порядок системы (конденсация,

полимеризация, сжатие, уменьшение числа частиц),

сопровождается уменьшением энтропии (табл.33).

Т а б л и ц а 33

Изменение энтропии фазовых переходов

Sконечн. – Sисх. = S > 0

Плавление: твердое вещество → жидкость Испарение: жидкость → газ Сублимация

или твердое вещество → газ возгонка:

Например: Определите знак энтропии в реакции:

NH4NO3(т) = NO2(г) + 2Н2О(г)

Решение: 1 моль вещества в кристаллическом состоянии образует 3 моля газов, следовательно S > 0.

	S	°	ррааввннаа ррааззннооссттии ссууммммыы
Энтропия реакццииии	S		ррааввннаа ррааззннооссттии ссууммммыы
	r 298

энтропий образованияя ппррооддууккттоовв ррееааккццииии ии ссууммммыы энтропий образованияя ииссххоодднныыхх ввеещщеессттвв,, сс ууччееттоомм

стехиометрических коэффффииццииееннттоовв..

S °			°			°
S °	= ∑ S			− ∑ S
r 298		f	298прод.		f	298исх.

Вопрос: Почему идут хииммииччеессккииее ррееааккццииии??

Ответ: Реакционная ссииссттееммаа ссттррееммииттссяя ппееррееййттии вв устойчивое (стабильноее)) ссооссттоояяннииее..

ппрряяммааяя ррееааккцциияя

А + ВСААВВ ++ СС

	оббррааттннааяя ррееааккцциияя
исходные	ппррооддууккттыы
вещества	ррееааккццииии

Направление хииммииччеессккоойй ррееааккццииии ооппррееддеелляяееттссяя

изменением функции Гииббббссаа (( GGrr)) ((рриисс..1199))..

	А+ВС
Gисх	А+ВС


G
			ААВВ++СС
			GG**ииссхх

	G = Gпрод – Gисх
		АА++ВВСС ААВВ++СС	GG == GGппрроодд –– GGииссхх
			GG == GGппрроодд –– GGииссхх

			GGппрроодд
G
G
Gпрод
	Исходное неравновеснооее
			ИИссххооддннооее

		РРааввннооввеессннооее

	состояние реагентов		ннееррааввннооввеессннооее
	состояние реагентов	ссооссттоояяннииееррееааггееннттоовв	ннееррааввннооввеессннооее
			ссооссттоояяннииее ррееааггееннттоовв
			ссооссттоояяннииее ррееааггееннттоовв

Рис.18. Механическая мооддеелльь,, ддееммооннссттррииррууюющщааяя ннааппррааввллееннииее термодинамиччеессккии ррааззрреешшееннннооггоо ппррооццеессссаа

7777

Термодинамические расчеты приводят к уравнению:

G° =	H ° − Т	S °
r T	r T	r T .

Вычисляя по табличным данным изменение

энтальпии и энтропии реакции можно теоретически

рассчитать знак и величину rGTº при заданной температуре Т и, соответственно, направление термодинамически разрешенной реакции.

Если G < 0, самопроизвольный процесс идет в

направлении: исходные вещества → продукты реакции.

Если G > 0, процесс идет в направлении: продукты

реакции → исходные вещества.

Если G = 0, система находится в состоянии

термодинамического равновесия.

1.Что такое энтропия? Каким знаком она обозначается?

2.В каких случаях энтропия увеличивается?

3.Какие процессы сопровождаются уменьшением энтропии?

4.По какой формуле можно найти энтропию реакции?

5.Опишите механическую модель, демонстрирующую направление термодинамически разрешенного процесса.

6.По какой формуле можно вычислить изменение функции Гиббса?

7.При каком значении функции Гиббса процесс идет самопроизвольно?

1. Не	производя вычислений, установите знак Sº следующих
процессов:
а)	2NH3(г) = N2(г) + 3H2(г)
б)	CO2(к) = CO2(г)
в)	2NO(г) + O2(г) = 2NO2(г)
г)	2H2S(г) + 3O2(г) = 2H2O(ж)+ 2SO2(г)
д)	2CH3OH(г) + 3O2(г) + 4H2O(г) + 2CO2(г).

2.Используя термодинамические данные приложения 3 определите, возможна ли самопроизвольная реакция:

СаО(к) + Н2О(к) → Са(ОН)2(к).

3.Используя термодииннааммииччеессккииее ддаанннныыее ппррииллоожжеенниияя 33 определите, возможннаа ллии ссааммооппррооииззввооллььннааяя ррееааккцциияя:: Са(ОН)2(к) + СО2(г) → ССааССОО33((кк)) ++ НН22ОО((жж))..

4.4.Химмииччеессккооее ррааввннооввеессииее

ННооввыыее ссллоовваа

Внешний extteerrnnaall Воздействие inflluueennccee Концентрация conncceennttrraattiioonn Равновесие equuiilliibbrriiuumm Смещать(ся) disppllaaccee

eexxttéérriiuurr iinnfflluueennccee ff ccoonncceennttrraattiioonn ééqquuiilliibbrree ddééppllaacceerr

Химическое рааввннооввеессииее –– ттааккооее ссооссттоояяннииее химической системы, пррии ккооттоорроомм сс ттееччееннииеемм ввррееммееннии ннее изменяются конценттррааццииии ввеещщеессттвв.. ХХииммииччеессккооее равновесие устанавливвааееттссяя вв ооббррааттииммыыхх ххииммииччеессккиихх реакциях, т.е. реакциях,, ккооттооррыыее ммооггуутт ииддттии ккаакк вв ппрряяммоомм (→), так и в обратномм ((←←)) ннааппррааввллеенниияяхх.. ХХииммииччеессккооее равновесие соответсттввууеетт ссттааббииллььннооммуу ссооссттоояяннииюю

системы:

аА ++ bbBB eeEE ++ ddDD..

В состоянии ххииммииччеессккооггоо ррааввннооввеессиияя ссккооррооссттии прямой и обратной ррееааккцциийй ррааввнныы,, аа ккооннццееннттррааццииии

реагентов и продукттоовв ппооссттоояянннныы.. ИИхх ннааззыыввааюютт

равновесными концентрраацциияяммии ссАА,, ссВВ,, ссЕЕ,, ссDD..

Константа равннооввеессиияя ((ККсс,, ККрр)) –– ккооллииччеессттввееннннааяя характеристика химичеессккооггоо ррааввннооввеессиияя,, ккооттооррааяя ззааввииссиитт

только от температуры.. ОнаОна выражаетсявыражается черезчерез равновесныеравновесные

концентрации.

Например:	HCN			H++		+ CN--
		N((рр--рр))		H ((рр--рр))		+ CN ((рр--рр))
		=	С +	×С −
	Kc		Н	СN	..
	Kc		C		..

HCN

Или через давленниияя ввеещщеессттвв –– ууччаассттннииккоовв ппррооццеессссаа..

7799

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
25.11.20232.19 Mб09054.pdf
#
25.11.20232.19 Mб09055.pdf
#
25.11.20232.19 Mб29056.pdf
#
25.11.20232.19 Mб19057.pdf
#
25.11.20232.19 Mб09058.pdf
#
25.11.20232.19 Mб09059.pdf
#
21.11.2023161.25 Кб0906.pdf
#
25.11.20232.2 Mб09060.pdf
#
25.11.20232.2 Mб09061.pdf
#
25.11.20232.2 Mб09062.pdf
#
25.11.20232.2 Mб09063.pdf