Mchakato wowote unafanyika kwa wakati, ili tuweze kuzungumza juu ya kasi ya mchakato. Hii inatumika pia kwa athari za kemikali. Tawi la kemia ambalo huzingatia viwango na taratibu za michakato ya kemikali huitwa kinetiki za kemikali. Kiwango cha athari za kemikali imedhamiriwa na mabadiliko katika mkusanyiko wa molar ya moja ya viitikio au bidhaa za majibu kwa kila wakati wa kitengo. A B
Mambo yanayoathiri kiwango cha mmenyuko 1. Hali ya dutu inayoathiri Hali ya vifungo vya kemikali na muundo wa molekuli za viitikio vina jukumu muhimu. Mitikio huendelea katika mwelekeo wa uharibifu wa vifungo visivyo na nguvu na uundaji wa vitu vilivyo na vifungo vyenye nguvu. Kwa hivyo, nguvu za juu zinahitajika kuvunja vifungo katika molekuli H 2 na N 2; molekuli hizo hazifanyi kazi sana. Ili kuvunja vifungo katika molekuli za polar (HCl, H 2 O), nishati kidogo inahitajika, na kiwango cha majibu ni cha juu zaidi. Mwitikio kati ya ioni katika suluhisho la elektroliti huendelea karibu mara moja. Fluorini humenyuka kwa mlipuko pamoja na hidrojeni kwenye joto la kawaida, bromini humenyuka polepole pamoja na hidrojeni inapokanzwa. Oksidi ya kalsiamu humenyuka kwa nguvu na maji, ikitoa joto; oksidi ya shaba - haifanyi.
2. Kuzingatia. Kwa ongezeko la mkusanyiko (idadi ya chembe kwa kiasi cha kitengo), migongano ya molekuli ya reactant hutokea mara nyingi zaidi - kiwango cha majibu huongezeka. Sheria ya hatua ya wingi Kiwango cha mmenyuko wa kemikali ni sawia moja kwa moja na bidhaa ya viwango vya viitikio. Tuseme tuna majibu: a. A + b. B=d. D+f. F. Mlingano wa kiwango cha mmenyuko wa jumla umeandikwa kama = k [A]a [B]b Hii inaitwa mlingano wa kinetic wa mmenyuko. k ni kasi ya majibu mara kwa mara. k inategemea asili ya viitikio, halijoto na kichocheo, lakini haitegemei thamani ya viwango vya viitikio. Maana halisi ya kiwango kisichobadilika ni kwamba ni sawa na kasi ya majibu katika viwango vya vitengo vya viitikio. Kwa athari tofauti, mkusanyiko wa awamu dhabiti haujumuishwi katika usemi wa kiwango cha majibu. Vielelezo katika viwango katika mlingano wa kinetiki huitwa maagizo ya mwitikio kwa dutu fulani, na jumla yao ni mpangilio wa majibu ya jumla. Maagizo ya majibu yanathibitishwa kwa majaribio, si kwa coefficients stoichiometric.
Agizo linaweza pia kuwa la sehemu. Athari kawaida huendelea kwa hatua, kwani haiwezekani kufikiria mgongano wa wakati mmoja wa idadi kubwa ya molekuli. Fikiria kuwa mmenyuko fulani A + 2 B = C + D huenda katika hatua mbili A + B = AB na AB + B = C + D, basi ikiwa majibu ya kwanza ni polepole na ya pili ni ya haraka, basi kiwango kinatambuliwa na hatua ya kwanza (wakati haitapita, ya pili haiwezi kwenda), yaani, kwa mkusanyiko wa chembe za AB. Kisha wewe = k. CACB. Kiwango cha majibu kinatambuliwa na hatua ya polepole zaidi. Kwa hivyo tofauti kati ya mpangilio wa majibu na coefficients stoichiometric. Kwa mfano, mmenyuko wa mtengano wa peroksidi ya hidrojeni 2 H 2 O 2 \u003d H 2 O + O 2 kwa kweli ni majibu ya utaratibu wa kwanza, kwani ni mdogo na hatua ya kwanza H 2 O 2 \u003d H 2 O + O na hatua ya pili O + O \u003d O 2 huenda haraka sana. Labda polepole zaidi sio ya kwanza, lakini hatua ya pili au nyingine, na kisha wakati mwingine tunapata utaratibu wa sehemu, kuelezea viwango vya kati kwa suala la viwango vya vitu vya awali.
Kuamua mpangilio wa majibu. Mbinu ya picha. Kuamua mpangilio wa majibu, mtu anaweza kuamua uwakilishi wa picha wa kazi zinazoelezea utegemezi wa mkusanyiko kwa wakati. Ikiwa, wakati wa kujenga utegemezi wa C kwenye t, mstari wa moja kwa moja unapatikana, hii ina maana kwamba majibu ni ya utaratibu wa sifuri. Ikiwa utegemezi wa lg C kwenye t ni wa mstari, majibu ya utaratibu wa kwanza hufanyika. Isipokuwa kwamba mkusanyiko wa awali wa vitendanishi vyote ni sawa, majibu ni ya utaratibu wa pili ikiwa njama ya 1/С dhidi ya t ni ya mstari, na ya tatu ikiwa utegemezi wa 1/С 2 kwa t ni wa mstari.
3. Joto. Kwa kila ongezeko la joto la 10 ° C, kasi ya majibu huongezeka kwa sababu ya 2 hadi 4 (sheria ya Van't Hoff). Kwa ongezeko la joto kutoka t 1 hadi t 2, mabadiliko katika kiwango cha majibu yanaweza kuhesabiwa na formula: t 2 / t 1 = (t 2 - t 1) / 10 (ambapo t 2 na t 1 ni majibu. viwango vya joto t 2 na t 1, kwa mtiririko huo; ni mgawo wa joto wa mmenyuko huu). Sheria ya Van't Hoff inatumika tu katika safu nyembamba ya joto. Sahihi zaidi ni mlingano wa Arrhenius: k = A e–Ea/RT ambapo A ni kipengele cha awali cha kielelezo, mara kwa mara kulingana na asili ya viitikio; R ni gesi ya ulimwengu wote; Ea ni nishati ya kuwezesha, yaani, nishati ambayo molekuli zinazogongana lazima ziwe nazo ili mgongano huo ulete mabadiliko ya kemikali.
Mchoro wa nishati ya mmenyuko wa kemikali. Exothermic mmenyuko Endothermic A - reactants, B - ulioamilishwa tata (hali ya mpito), C - bidhaa. Kadiri nishati ya kuwezesha Ea inavyoongezeka, ndivyo kasi ya majibu inavyoongezeka na halijoto inayoongezeka.
Nishati ya uanzishaji kawaida ni 40 - 450 k. J / mol na inategemea utaratibu wa majibu: a) Rahisi H 2 + I 2 \u003d 2 HI Ea \u003d 150 - 450 k. J / mol b) Miitikio ya ioni na molekuli Ea \u003d 0 - 80 k. J / mol. Mfano: kuwasha kwa molekuli ya maji na mwanga huifanya H 2 O + \u003d H 2 O + + e-, ioni kama hiyo tayari inaingia kwa urahisi kwenye mwingiliano. c) Athari kali - radicals huingia kwenye mwingiliano - molekuli zilizo na elektroni ambazo hazijaoanishwa. OH, NH 2, CH 3. Ea \u003d 0 - 40 k. J / mol.
4. Mguso wa uso wa reactants. Kwa mifumo isiyo ya kawaida (vitu viko katika hali tofauti za mkusanyiko), kadiri uso wa mguso unavyokuwa mkubwa, ndivyo majibu yanavyoendelea. Uso wa vitu vikali unaweza kuongezeka kwa kusaga, na kwa vitu vyenye mumunyifu kwa kufuta. Kusaga ya solids husababisha kuongezeka kwa idadi ya vituo vya kazi. Tovuti inayofanya kazi ni tovuti iliyo juu ya uso wa kingo ambapo mmenyuko wa kemikali hufanyika. Mwitikio katika mfumo wa homogeneous huendelea kwa kueneza. Usambazaji ni uhamishaji wa wingi wa hiari, ambao huchangia usambazaji sawa wa dutu katika kiasi kizima cha mfumo.
Kiwango cha athari za aina nyingi Mmenyuko wa tofauti unajumuisha awamu kadhaa, kati ya hizo kuna awamu za utungaji wa mara kwa mara, hivyo mkusanyiko wa vitu katika awamu hii inachukuliwa mara kwa mara: haibadilika wakati wa majibu na haijajumuishwa katika equation ya kinetic. Kwa mfano: Sa. O (tv) + CO 2 (G) \u003d Ca. CO 3 (tv) Kiwango cha majibu inategemea tu mkusanyiko wa CO 2 na equation ya kinetic ina fomu: u \u003d k * C (CO 2) Mwingiliano unafanyika kwenye interface, na kiwango chake kinategemea kiwango cha kusaga Ca. A. Mwitikio una hatua mbili: uhamishaji wa vitendanishi kupitia kiolesura na mwingiliano kati ya vitendanishi.
5. Uwepo wa kichocheo Dutu zinazoshiriki katika athari na kuongeza kiwango chake, iliyobaki bila kubadilika na mwisho wa mmenyuko, huitwa vichocheo. Miitikio inayohusisha vichochezi huitwa kichocheo. Kuna aina mbili za kichocheo: 1) chanya: kiwango cha majibu huongezeka (vichocheo vinahusika); 2) hasi: kasi ya athari hupungua (vizuizi vinahusika)
Utaratibu wa hatua ya vichocheo unahusishwa na kupungua kwa nishati ya uanzishaji wa mmenyuko kutokana na kuundwa kwa misombo ya kati. Katika kesi hii, kichocheo hakiathiri mabadiliko ya nishati ya enthalpy, entropy, na Gibbs wakati wa mpito kutoka kwa vitu vya awali hadi vya mwisho. Pia, kichocheo hakiathiri usawa wa mchakato, inaweza tu kuharakisha wakati wa mwanzo wake. Mchoro wa nishati ya majibu: 1 - bila kichocheo (Ea) 2 - majibu mbele ya kichocheo (Ea (paka))
Kulingana na asili ya michakato ya kichocheo, kichocheo kimegawanywa katika homogeneous na heterogeneous. Katika kichocheo cha homogeneous, viitikio na kichocheo huunda awamu moja (ziko katika hali sawa ya mkusanyiko), wakati katika kichocheo cha kutofautiana ni awamu tofauti (ziko katika hali tofauti za mkusanyiko).
Kwa kichocheo cha homogeneous, mmenyuko huendelea kwa kiasi kizima cha chombo, ambacho huchangia ufanisi wa juu wa kichocheo, lakini ni vigumu kutenganisha bidhaa kutoka kwa mchanganyiko wa majibu. Mfano: kupata asidi ya sulfuriki kwa njia ya chumba 2 NO + O 2 \u003d 2 NO 2 SO 2 + NO 2 \u003d SO 3 + NO Mchakato wa oxidizing dioksidi ya sulfuri kwa trioksidi huchochewa na oksidi ya nitrojeni (+2). Vichocheo vya kawaida vya athari za awamu ya kioevu ni asidi na besi, tata za chuma za mpito, na vimeng'enya (kichocheo cha enzymatic).
Kichocheo cha enzymatic Vichochezi katika kichocheo cha enzymatic ni vimeng'enya. Chini ya hatua ya enzymes, michakato yote katika viumbe hai inaendelea. Kipengele cha tabia ya enzymes ni maalum yao. Umaalumu ni sifa ya kimeng'enya kubadilisha kasi ya athari za aina moja na kutoathiri athari nyingine nyingi zinazotokea kwenye seli.
Kichocheo tofauti Michakato mingi hutokea kwenye kiolesura cha awamu. Michakato inayotokea katika awamu za gesi kwa ushiriki wa kichocheo imara imesomwa kwa undani zaidi. Kichocheo cha aina nyingi juu ya uso mgumu hufafanuliwa kwa msingi wa nadharia ya adsorption. Adsorption ni mkusanyiko wa molekuli kwenye kiolesura cha awamu (sio kuchanganyikiwa na kunyonya - kunyonya kwa molekuli za dutu nyingine kwa kiasi kizima cha imara). Kuna aina mbili za adsorption: kimwili na kemikali.
Mtazamo wa kimwili hutokea wakati molekuli hujifunga kwenye tovuti amilifu kwenye uso wa kingo kwa nguvu za van der Waals (mwingiliano kati ya molekuli). Adsorption ya kemikali (chemisorption) hutokea wakati molekuli hufunga kwenye vituo vya kazi kwenye uso na vifungo vya kemikali (mmenyuko wa kemikali hufanyika).
Utaratibu wa Uchanganuzi wa Asili wa Kichochezi Kinachotofautiana kinajumuisha utangazaji wa kimwili na kemikali. Kichocheo hicho kinajumuisha hatua 5: 1) uenezi: molekuli za kukabiliana huenea hadi 2) 3) 4) 5) uso wa kichocheo imara; Adsorption: kwanza inakuja adsorption ya kimwili, kisha chemisorption; Mmenyuko wa kemikali: molekuli zinazoitikia ambazo ziko karibu huingia kwenye mmenyuko wa kemikali ili kuunda bidhaa; Desorption: hatua inverse to adsorption - kutolewa kwa bidhaa za mmenyuko kutoka kwa uso wa kichocheo kigumu; Kueneza: molekuli za bidhaa huenea kutoka kwenye uso wa kichocheo
Mpango wa hidrojeni ya ethilini yenye nikeli iliyosagwa laini. Mmenyuko wa hidrojeni wa kichocheo unaweza kuandikwa kwa jumla: vitu - vikuzaji (oksidi za potasiamu, alumini, nk).
Vigeuzi vya kichocheo (vigeuzi) hutumiwa katika mifumo mingine ya kutolea moshi kubadilisha gesi hatari kuwa zisizo na madhara. Mchoro wa kibadilishaji cha kawaida cha kichocheo
Gesi za kutolea nje zenye CO na hidrokaboni hupitishwa kupitia safu ya mipira iliyofunikwa na vichocheo vya platinamu na paladiamu. Kibadilishaji huwashwa na hewa ya ziada inaendeshwa kupitia hiyo. Matokeo yake, CO na hidrokaboni hubadilishwa kuwa CO 2 na maji, ambayo ni vitu visivyo na madhara. Petroli inayotumiwa kwenye magari lazima isiwe na uchafu wa risasi, vinginevyo uchafu huu utakuwa na sumu ya kichocheo.
Majibu yanaweza kwenda katika pande mbili tofauti. Maitikio kama haya huitwa reversible. Hakuna miitikio isiyoweza kutenduliwa. Ni kwamba chini ya hali fulani, athari zingine zinaweza kuletwa karibu kukamilika ikiwa bidhaa zitaondolewa kutoka kwa nyanja ya athari - mvua, gesi au dutu ya kutenganisha kidogo, nk.
Fikiria majibu inayoweza kubadilishwa A + B ↔ D + C Katika wakati wa mwanzo, wakati viwango vya dutu A na B ni vya juu, kiwango cha mmenyuko wa moja kwa moja pia ni cha juu. Kwa wakati, kiwango cha athari ya moja kwa moja hupungua pr \u003d kpr * C (A) * C (B) Mmenyuko husababisha malezi ya D na C, molekuli ambazo, zikigongana, zinaweza kuguswa tena, na kutengeneza A na B. tena, kadri mchakato wa kugeuka ulivyo uwezekano mkubwa, ndivyo kasi ya majibu ya kinyume inavyoongezeka = kob *C(D) C(C)
Mabadiliko katika viwango vya miitikio ya mbele na ya nyuma inaweza kuwakilishwa na grafu: Kadiri mwitikio unavyoendelea, wakati unakuja wakati viwango vya athari za mbele na nyuma vinakuwa sawa, curves pr na kuunganishwa katika mstari mmoja mnyoofu sambamba na mhimili wa wakati, yaani pr \u003d about
Hali hii ya mfumo inaitwa hali ya usawa. Katika usawa, viwango vya washiriki wote katika athari hubaki sawa na hazibadilika kwa wakati, ingawa athari za mbele na za nyuma hufanyika wakati huo huo. Hiyo ni, usawa ni wa nguvu. Katika msawazo pr \u003d kuhusu au kpr C (A) * C (B) \u003d kob C (D) * C (C) inatoka wapi - uwiano wa usawa wa kemikali ni: * [V]
Msawazo wa mara kwa mara hautegemei utaratibu wa mmenyuko (hata wakati kichocheo kinaletwa kwenye mfumo: kichocheo kinaweza kuongeza kasi ya kuanza kwa wakati wa usawa, lakini haiathiri viwango vya usawa). Msawazo wa mara kwa mara unategemea asili ya viitikio na hali ya joto. Utegemezi wa usawa wa mara kwa mara kwenye joto unaweza kuonyeshwa kwa uhusiano: ∆G 0 = -R ·T · ln. Kc au ∆G 0 = -2, 3 R T lg. Kc
Kwa kuwa usawa katika mfumo ni wa nguvu, inaweza kubadilishwa (kuhama kwa usawa) kuelekea mmenyuko wa moja kwa moja au wa kinyume kwa kubadilisha hali: mkusanyiko, joto au shinikizo. Kuamua ni mwelekeo gani itahamia, unaweza kutumia kanuni ya Le Chatelier: ikiwa athari inatolewa kwenye mfumo katika usawa, usawa utahamia mwelekeo wa majibu ambayo hupunguza athari hii.
Kuongezeka kwa mkusanyiko wa oksijeni au dioksidi ya sulfuri itahamisha usawa kwa haki 2 SO 2 + O 2 2 SO 3. Ongezeko la joto hubadilisha usawa kuelekea mmenyuko wa mwisho wa joto, kwa kuwa joto la ziada linaingizwa na joto hupungua Ca. CO 3 Ca. O + CO 2 - Q Katika mmenyuko huu, ongezeko la joto huhamisha usawa kuelekea mtengano wa carbonate.
Shinikizo linapoongezeka, usawa hubadilika kwa mwelekeo wa kupunguza idadi ya moles ya gesi. 2 SO 2 + O 2 2 SO 3 Katika mmenyuko huu, ongezeko la shinikizo litahamisha usawa kwa haki, kupungua kwa shinikizo kwa kushoto. Katika kesi ya idadi sawa ya moles ya gesi upande wa kulia na wa kushoto wa equation, mabadiliko ya shinikizo haiathiri usawa. N 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2 HAPANA (g)
Thermodynamics ya kemikali inasoma mabadiliko ya athari za nishati na nishati zinazoambatana na michakato ya kemikali na kimwili, pamoja na uwezekano na mwelekeo wa mtiririko wa moja kwa moja wa mchakato. Kemikali thermodynamics ni msingi wa kemia ya kisasa. Mmenyuko wa kemikali ni mchakato ambao vifungo vingine hubadilishwa na wengine, misombo fulani huundwa, wengine hutengana. Matokeo yake ni athari za nishati, yaani, mabadiliko katika nishati ya ndani ya mfumo.
a) Mfumo - mwili au kikundi cha miili inayoingiliana na mazingira na kiakili kujitenga nayo (maji kwenye glasi). Ikiwa mfumo huo haubadilishana jambo na mazingira (kioo kinafunikwa na kifuniko), inaitwa kufungwa. Ikiwa mfumo una kiasi cha mara kwa mara na inachukuliwa kuwa kunyimwa uwezekano wa kubadilishana vitu na nishati na mazingira (maji katika thermos), mfumo huo unaitwa kutengwa.
b) Nishati ya ndani U - hifadhi ya jumla ya nishati, ikiwa ni pamoja na harakati za molekuli, vibrations ya vifungo, harakati za elektroni, nuclei, nk. nk, yaani, aina zote za nishati isipokuwa nishati ya kinetic na uwezo wa mfumo kwa ujumla. Nishati ya ndani haiwezi kuamua, kwani nishati zote haziwezi kuondolewa kwenye mfumo. c) Awamu - sehemu ya homogeneous ya mfumo tofauti (maji na barafu kwenye glasi) Mpito wa awamu - mabadiliko ya awamu (barafu inayoyeyuka, maji ya moto)
Mabadiliko ya nishati wakati wa mchakato huonyeshwa kama athari ya joto - ama joto hutolewa (athari za exothermic) au kufyonzwa (athari za mwisho). Kiasi cha joto iliyotolewa au kufyonzwa Q inaitwa joto la mmenyuko. Thermochemistry ni utafiti wa athari za joto.
Michakato hiyo inaweza kuendelea ama kwa sauti ya mara kwa mara V=const (michakato ya isochoric) au kwa shinikizo la mara kwa mara p=consst (michakato ya isobaric). Kwa hivyo, athari za mafuta pia zitatofautiana Qv na Qp. Mfumo wakati wa mmenyuko hupita kutoka hali ya awali 1 hadi hali ya mwisho 2, ambayo kila mmoja ina nishati yake ya ndani U 1 na U 2. Hivyo, mabadiliko katika nishati ya ndani ya mfumo ni ∆ U = U 2 - U. 1
Mfumo, kubadilisha, daima hufanya kazi A (mara nyingi zaidi kazi ya upanuzi). Kwa hiyo, athari ya joto ya mmenyuko ni sawa kwa mujibu wa sheria ya uhifadhi na mabadiliko ya nishati (sheria ya 1 ya thermodynamics): Q \u003d U + A ambapo A ni kazi iliyofanywa na mfumo Kwa kuwa A ni kazi ya upanuzi. , basi A \u003d p (V 2 - V 1 ) \u003d p V Kwa mchakato wa isochoric (V \u003d const): V \u003d 0, kwa hiyo, U \u003d Qv Kwa p \u003d const (mchakato wa isobaric): Qp \u003d ∆U + A \u003d (U 2 - U 1) + p (V 2 – V 1) = (U 2 + p. V 2) – (U 1 + p. V 1) = H 2 – H 1 ashiria U + p. V=H
H ni enthalpy au maudhui ya joto ya mfumo uliopanuliwa. Kisha H \u003d H 2 - H 1 H ni mabadiliko katika enthalpy ya mfumo. Enthalpy - tabia (kazi) ya hali ya mfumo, inaonyesha hali ya nishati ya mfumo na inazingatia kazi ya upanuzi (kwa gesi). Enthalpy yenyewe, kama U, haiwezi kufafanuliwa. Unaweza tu kuamua mabadiliko yake katika mwendo wa mmenyuko wa kemikali.
Tawi la kemia ambalo husoma athari za joto huitwa thermochemistry. Milinganyo ya kemikali ambayo athari ya joto inaonyeshwa inaitwa equations ya thermochemical. 1/2 H 2 (g) + 1/2 Cl 2 (g) = HCl (g); H \u003d - 92 k. J Zn (k) + H 2 SO 4 (p) \u003d Zn. SO 4 (p) + H 2 (g); H = -163. 2 k.J
1) Ishara ya athari ya joto - ikiwa joto hutolewa, nishati ya ndani ya mfumo hupungua (-), kwa michakato ya mwisho (+). 2) Wakati wa kuandika equations za thermochemical, ni muhimu kuonyesha hali ya mkusanyiko wa dutu, kwani mabadiliko kutoka kwa hali moja ya mkusanyiko hadi nyingine pia inaambatana na athari ya joto. 3) H inategemea kiasi cha dutu, kwa hiyo ni muhimu kusawazisha athari, wakati coefficients inaweza kuwa sehemu. Equation (1) inaweza pia kuandikwa kama H 2 + Cl 2 \u003d 2 HCl, lakini basi H / \u003d 2 H. 4) H inategemea hali - juu ya joto na shinikizo. Kwa hivyo, viwango vya kawaida vya Ho kawaida hupewa. Masharti ya kawaida: p = 1 atm (101 k. Pa), joto 25 o. C (298 K) - tofauti na hali ya kawaida.
Sheria za thermokemia 1. Sheria ya Lavoisier-Laplace: Athari ya joto ya mmenyuko wa kinyume ni sawa na athari ya joto ya mmenyuko wa mbele, lakini kwa ishara kinyume. H = - Qp 2. Sheria ya Hess: Athari ya joto ya mmenyuko inategemea tu aina na hali ya vitu vya awali na bidhaa za majibu na haitegemei njia ya mchakato. Matokeo kutoka kwa sheria ya Hess 1) Athari ya joto ya mchakato wa mviringo ni sifuri. Mchakato wa mviringo - mfumo, baada ya kuacha hali ya awali, unarudi kwake. H1 + H2 - H3 = 0
2) Athari ya joto ya mmenyuko ni sawa na jumla ya enthalpies ya kiwango cha malezi ya bidhaa za mmenyuko chini ya jumla ya viwango vya kawaida vya vitu vya awali (awali), kwa kuzingatia coefficients zao za stoichiometric. H 0 \u003d Hf 0 (prod) - Hf 0 (ref) Hf 0 ni enthalpy ya kawaida ya malezi ya mol 1 ya dutu kutoka kwa vitu rahisi, k. J / mol (maadili yamedhamiriwa kutoka kwa kumbukumbu. kitabu). 3) Athari ya joto ya mmenyuko ni sawa na jumla ya joto la mwako wa vitu vya kuanzia chini ya jumla ya joto la mwako wa bidhaa za mwisho. Nsg 0 \u003d Nsg 0 (prod) - Nsg 0 (nje)
Kwa kuwa H haiwezi kuamua, lakini inawezekana tu kuamua mabadiliko yake H, yaani hakuna hatua ya kumbukumbu, tulikubaliana kuzingatia hali ya vitu rahisi kama vile, yaani, kuzingatia enthalpy ya kawaida ya malezi ya vitu rahisi sawa na. sufuri: Hf 0 (rahisi in-va ) = 0 Dutu sahili ni namna ya kuwepo kwa kipengele cha kemikali katika hali hiyo ya mkusanyiko na katika urekebishaji huo wa alotropiki ambao ni thabiti zaidi chini ya hali ya kawaida.
Kwa mfano, oksijeni ni gesi, dutu rahisi O 2, lakini sio kioevu na sio O 3. Carbon ni grafiti ya dutu rahisi (kwa mpito hadi almasi H>0) Maadili ya Hfo yanaweza kuwa hasi [ Ho (HCl)=-92. 3 k. J / mol], na chanya [ Ho (NO) = +90. 2 k. J / mol]. Kadiri maadili hasi ya enthalpies ya kawaida ya malezi yanavyokuwa, ndivyo dutu hii inavyokuwa thabiti zaidi.
Kulingana na msingi wa pili wa sheria ya Hess, mtu anaweza kuhesabu H 0 ya majibu, akijua joto la malezi ya vitu vinavyohusika. Ca. O(k) + Si. O 2 (c) \u003d Ca. Si. O 3 (k) H 0 \u003d Hf 0 (prod) - Hf 0 (ref) Ho \u003d Hfo (Ca. Si. O 3) - Hfo (Ca. O) - Hfo (Si. O 2) Ho \u003d (- 1635 ) – (- 635. 5) – (- 859. 4) = = - 139. 1 k. J/mol
Kwa ishara ya athari ya joto, mtu anaweza kuamua uwezekano wa mchakato wa kemikali kuendelea chini ya hali ya kawaida: ikiwa ∆H 0 0 (endoreaction) - mchakato hauendelei kwa hiari Athari za joto hupimwa kwa majaribio kwa kutumia calorimeter. Joto iliyotolewa au kufyonzwa hupimwa kwa mabadiliko ya hali ya joto ya baridi (maji) ambayo chombo kilicho na reactants huwekwa. Mmenyuko unafanywa kwa sauti iliyofungwa.
Entropy Suala kuu wakati wa kuzingatia matatizo ya thermodynamics ni uwezekano wa msingi wa mtiririko wa kawaida wa mchakato, mwelekeo wake. Karne ya XIX. Berthelot na Thomsen walitengeneza kanuni ifuatayo: mchakato wowote wa kemikali lazima uambatana na kutolewa kwa joto. Mfano na mechanics - mwili kwenye ndege iliyoelekezwa huanguka chini (kupunguzwa kwa nishati). Kwa kuongeza, enthalpies nyingi za malezi zilizojulikana wakati huo zilikuwa mbaya. Walakini, tofauti ziligunduliwa hivi karibuni: joto la malezi ya oksidi za nitrojeni ni chanya, athari nyingi za endothermic huendelea kwa hiari, kwa mfano, kufutwa kwa chumvi (nitrati ya sodiamu). Kwa hiyo, kigezo kilichopendekezwa na Berthelot na Thomsen hakitoshi.
Kwa hivyo, haiwezekani kuhukumu ubinafsi wa mchakato kwa kubadilisha nishati ya mfumo au enthalpy. Ili kutabiri kama mmenyuko wa hiari unawezekana, ni muhimu kuanzisha kazi moja zaidi ya thermodynamic - entropy. Hebu tuchukue vyombo viwili na gesi tofauti na kufungua valve inayowaunganisha. Gesi zitachanganyika. Hakuna mabadiliko katika nishati ya ndani, lakini mchakato wa kuchanganya gesi ni wa kawaida, wakati kujitenga kwao kutahitaji matumizi ya kazi. Nini kilibadilika? Agizo limebadilika.
Hitimisho: Mchakato wa hiari ambao hufanyika bila mabadiliko katika enthalpy hufanyika katika mwelekeo ambao shida katika mfumo huongezeka. Kwa kuwa mchanganyiko wa gesi ni uwezekano zaidi kuliko kuwepo kwao tofauti katika chombo kimoja, inaweza kusema kuwa nguvu ya kuendesha gari nyuma ya mchanganyiko wa gesi ni tabia ya kuhamia katika hali inayowezekana zaidi.
Entropy ni kipimo cha machafuko, bahati nasibu, au machafuko katika mfumo. Ugumu fulani katika kuamua entropy: hifadhi ya nishati ya gesi ya kuchanganya huongezwa, na uwezekano wa serikali huongezeka (H = H 1 + H 2; lakini W = W 1 W 2), wakati huo huo, kwa kuamua mwelekeo wa mchakato, nguvu mbili za kuendesha gari lazima zijumuishwe. Kemia inahusika na idadi kubwa sana ya chembe, na kwa hiyo idadi ya microstates pia ni kubwa sana, kwani chembe katika mfumo ni daima katika mwendo, na si fasta mahali fulani.
Kwa hivyo, uwezekano wa hali ya mfumo unaweza kuwakilishwa kama chaguo za kukokotoa ambazo zinaweza kuwa kama nishati. Kisha wakaja na wazo la kutumia logarithm ya uwezekano, na kuipa mwelekeo unaolingana na nishati, waliizidisha na R na kuiita entropy S: S = Rln. W Entropy ni usemi wa logarithmic wa uwezekano wa kuwepo kwa mfumo. Entropy hupimwa katika vitengo sawa na gesi ya ulimwengu wote R - J/K mol. Sheria ya 2 ya thermodynamics: mmenyuko unafanywa kwa hiari tu katika mwelekeo ambao entropy ya mfumo huongezeka.
Unawezaje kufikiria uwezekano wa serikali? Wacha tupige gesi kwenye filamu. Wakati wa kuzingatia kila sura katika tofauti, mpangilio tofauti wa molekuli hupatikana chini ya hali sawa (P na T) kwa kila wakati wa wakati, yaani, seti ya microstates ambayo haiwezi kuwa juu ya kila mmoja ili waweze sanjari. Kwa hivyo, entropy ni sawia na idadi ya microstates ambayo inaweza kutoa macrostate fulani. Macrostate imedhamiriwa na joto na shinikizo, na hali ndogo kwa idadi ya digrii za uhuru. Gesi ya monatomiki - ina digrii tatu za uhuru wa chembe (harakati katika nafasi tatu-dimensional); katika diatomic, digrii za mzunguko wa uhuru na vibrations ya atomi huongezwa; katika triatomic, idadi ya digrii za mzunguko na vibrational za uhuru huongezeka. Hitimisho. Kadiri molekuli ya gesi inavyokuwa ngumu zaidi, ndivyo entropy yake inavyoongezeka.
Badilisha katika entropy Akizungumzia enthalpy, unaweza kufanya kazi tu kwenye H, kwa kuwa hakuna uhakika wa kumbukumbu. Entropy ni tofauti. Kwa joto la sifuri kabisa, dutu yoyote lazima iwe kioo bora - harakati yoyote imehifadhiwa kabisa. Kwa hiyo, uwezekano wa hali hiyo ni sawa na 1, na entropy ni sawa na sifuri. Sheria ya 3 ya thermodynamics: Entropy ya fuwele bora katika 0 K ni 0.
Katika T = 0, entropy ni sawa na 0. Kwa ongezeko la T, vibrations ya atomi huanza na S inakua hadi Tm. Hii inafuatwa na mpito wa awamu na kuruka kwenye entropy Spl. Kwa ongezeko la T, entropy hatua kwa hatua na kidogo huongezeka kwa Tsp, ambapo tena kuna kuruka mkali katika Ssp na tena ongezeko la laini. Kwa wazi, entropy ya kioevu kwa kiasi kikubwa inazidi entropy ya mwili imara, na entropy ya gesi - entropy ya kioevu. Sgas>>Sl>>Stv
Kwa entropy, sheria ya Hess ni halali - mabadiliko ya entropy, kama mabadiliko ya enthalpy, hayategemei njia ya mchakato, lakini inategemea tu hali ya awali na ya mwisho S = Sf 0 (prod) - Sf 0 ( nje) Sf 0 ndio kiini kamili cha dutu hii, J / mol * K Ishara ya mabadiliko katika entropy inaonyesha mwelekeo wa mchakato: ikiwa S > 0, mchakato unaendelea moja kwa moja ikiwa S.
Mwelekeo wa mchakato wa kemikali Kozi ya hiari ya mchakato wa kemikali imedhamiriwa na kazi mbili - mabadiliko katika enthalpy H, ambayo inaonyesha mwingiliano wa atomi, uundaji wa vifungo vya kemikali, ambayo ni, mpangilio fulani wa mfumo, na. mabadiliko katika entropy S, ambayo inaonyesha mwelekeo kinyume na mpangilio wa chembe bila mpangilio. Ikiwa S \u003d 0, basi nguvu ya kuendesha mchakato itakuwa tabia ya mfumo kwa kiwango cha chini cha nishati ya ndani, i.e., kupungua kwa enthalpy au H 0.
Ili kuweza kulinganisha kwa kiasi vigezo hivi viwili, ni muhimu kwamba vionyeshwe katika vitengo sawa. (N - k. J, S - J / K). Kwa kuwa entropy moja kwa moja inategemea joto, T S ni sababu ya entropy ya mchakato, H ni sababu ya enthalpy. Katika hali ya usawa, mambo haya yote yanapaswa kuwa sawa na H = T S Mlinganyo huu ni wa ulimwengu wote, unatumika kwa usawa wa kioevu-mvuke na mabadiliko mengine ya awamu, pamoja na athari za kemikali. Shukrani kwa usawa huu, inawezekana kuhesabu mabadiliko katika entropy katika mchakato wa usawa, kwa kuwa kwa usawa H / T \u003d S.
Nguvu ya kuendesha mchakato wa kemikali imedhamiriwa na kazi mbili za hali ya mfumo: hamu ya utaratibu (H) na hamu ya shida (TS). Kitendaji kinachozingatia hili kinaitwa Gibbs energy G. Wakati P = const na T = const, Gibbs energy G hupatikana kwa usemi: G = H - TS au ∆G = ∆H - T∆S Uhusiano huu. inaitwa mlinganyo wa Gibbs Thamani ya G inaitwa uwezo wa isothermal wa isobariki au nishati ya Gibbs, ambayo inategemea asili ya dutu, kiasi chake na joto.
Nishati ya Gibbs ni kazi ya serikali, kwa hivyo mabadiliko yake yanaweza pia kuamuliwa na matokeo ya pili ya sheria ya Hess: ∆G 0 = Gf 0 (prod) - Gf 0 (nje) ∆Gf 0 ni nishati ya kawaida ya uundaji. ya mol 1 ya dutu kutoka kwa vipengele vyake vilivyojumuishwa katika hali zao za kawaida, k. J / mol (iliyoamuliwa kutoka kwa kitabu cha kumbukumbu). ∆Gf 0 (rahisi in-va) = 0 Kwa ishara ya ∆G 0, unaweza kuamua mwelekeo wa mchakato: ikiwa ∆G 0 0, basi mchakato hauendi kwa hiari.
∆G ndogo, ni nguvu ya tamaa ya mtiririko wa mchakato huu na mbali zaidi kutoka kwa hali ya usawa, ambayo ∆G = 0 na ∆H = T · ∆S. Kutoka kwa uhusiano ∆G = ∆Н - Т·∆S ni wazi kwamba michakato ambayo ∆Н > О (endothermic) inaweza pia kutokea yenyewe. Hili linawezekana wakati ∆S > 0, lakini |T∆S| > |∆H|, na kisha ∆G O.
Mfano 1: Kuhesabu joto la uundaji wa amonia kutoka kwa majibu: 2 NH 3 (g) + 3/2 O 2 (g) → N 2 (g) + 3 H 2 O (l), ∆H 0 = -766 k. J Joto la uundaji wa maji (l) ni - 286.2 k. J / mol Suluhisho: ∆Н 0 ya mmenyuko huu wa kemikali itakuwa: Н 0 x. R. \u003d H 0 prod - H 0 nje \u003d H 0 (N 2) + 3. H 0 (H 2 O) - 2 H 0 (NH 3) - 3/2 H 0 (O 2) Tangu joto la malezi ya vitu rahisi katika hali ya kawaida ni sifuri, kwa hiyo: H 0 (NH 3) \u003d [ H 0 (N 2) + 3. H 0 (H 2 O) - H 0 x. R. ] / 2 H 0 (NH 3) \u003d / 2 \u003d 3. (- 286, 2) - (-766)] / 2 \u003d \u003d -46, 3 k. J / mol
Mfano 2. Je, majibu ya moja kwa moja au ya kinyume yataendelea chini ya hali ya kawaida katika mfumo wa CH 4 (g) + CO 2 (g) ↔ 2 CO (g) + 2 H 2 (g)? Suluhisho: Tunapata ∆G 0 ya mchakato kutoka kwa uwiano: ∆G 0298 = G 0298 prod - G 0298 ref ∆G 0298= - [(-50, 79) + (-394, 38)] = +170, 63 k. J. Ukweli kwamba ∆G 0298>0 inaonyesha kutowezekana kwa mtiririko wa moja kwa moja wa mmenyuko wa moja kwa moja kwenye T = 298 K na usawa wa shinikizo la gesi zilizochukuliwa 1.013 105 Pa (760 mm Hg = 1 atm.) . Kwa hivyo, chini ya hali ya kawaida, majibu ya nyuma yataendelea.
Mfano 3. Kokotoa ∆H 0298, ∆S 0298, ∆G 0298 ya majibu yanayoendelea kulingana na mlingano: Fe 2 O 3 (t) + 3 C (grafiti) \u003d 2 Fe (t) + 3 CO (g) Kuamua hali ya joto, ambayo majibu itaanza (joto la usawa). Je, inawezekana kupunguza Fe 2 O 3 na kaboni kwenye joto la 500 na 1000 K? Suluhisho: ∆Н 0 na ∆S 0 tunapata kutoka kwa mahusiano: Н 0 = Нf 0 prod- Нf 0 nje na S 0 = Sf 0 prod- Sf 0 nje ∆Н 0298=(3 (-110, 52) + 2 0) - (- 822, 10 + 3 0) \u003d - 331, 56 + 822, 10 \u003d + 490, 54 k. J; ∆S 0298=(2 27.2 + 3 197.91) – (89.96 + 3 5.69) = 541.1 J/K
Tunapata joto la usawa. Kwa kuwa hali ya mfumo wakati wa usawa ina sifa ya ∆G 0 = 0, basi ∆Н 0 = Т ∆S 0, kwa hiyo: Тр = ∆Н 0 /∆S 0 Тр = 490, 54*1000/541 , 1 = 906, 6 k Nishati ya Gibbs katika halijoto ya 500 K na 1000 K inapatikana kwa kutumia mlingano wa Gibbs: .J; ∆G 1000 = 490, 54 - 1000 541, 1/1000 = - 50, 56 k. J. Tangu ∆G 500> 0, na ∆G 1000
Mfano 4. Mmenyuko wa mwako wa ethane unaonyeshwa na equation ya thermochemical: C 2 H 6 (g) + 3½O 2 \u003d 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O (l); ∆H 0= -1559.87 kJ. Hesabu joto la uundaji wa ethane ikiwa joto la uundaji wa CO 2(g) na H 2 O(l) hujulikana (data ya marejeleo). Suluhisho Ni muhimu kuhesabu athari ya joto ya mmenyuko, equation ya thermochemical ambayo ina fomu 2 C (graphite) + 3 H 2 (g) \u003d C 2 H 6 (g); ∆H=? Kulingana na data ifuatayo: a) C 2 H 6 (g) + 3½O 2 (g) \u003d 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O (l); ∆H \u003d -1559, 87 k. J. b) C (graphite) + O 2 (g) \u003d CO 2 (g); ∆H \u003d -393, 51 k. J. c) H 2 (g) + ½O 2 \u003d H 2 O (g); ∆H = -285, 84 kJ. Kwa misingi ya sheria ya Hess, milinganyo ya thermokemikali inaweza kuendeshwa kwa njia sawa na zile za algebra. Ili kupata matokeo unayotaka, equation (b) inapaswa kuzidishwa na 2, equation (c) kwa 3, na kisha jumla ya milinganyo hii inapaswa kutolewa kutoka kwa equation (a):
C 2 H 6 + 3½O 2 - 2 C - 2 O 2 - 3 H 2 - 3/2 O 2 \u003d 2 CO 2 + 3 H 2 O - 2 CO 2 - 3 H 2 O ∆H \u003d -1559, 87 - 2 (-393, 51) - 3 (-285, 84); ∆H = -1559.87 + 787.02 + 857.52; C 2 H 6=2 C+3 H 2; ∆H = +84, 67 k. J. Kwa kuwa joto la malezi ni sawa na joto la mtengano na ishara kinyume, basi ∆H 0298 (C 2 H 6) = -84, 67 k. J. Tutakuja. kwa matokeo yale yale ikiwa kwa kazi ya usuluhishi kutumia utokaji kutoka kwa sheria ya Hess: ∆H =2∆H 0298(C 2 H 6) + 3∆H 0298(C 2 H 6) –∆H 0298(C 2 H 6)– 3½∆H 0298(O 2) . Kwa kuzingatia kwamba joto la kawaida la uundaji wa vitu rahisi huchukuliwa kwa masharti sawa na sifuri, ∆H 0298 (C 2 H 6) = 2∆H 0298 (CO 2) + 3∆H 0298 (H 2 O) - ∆H ∆H 0298 (C 2 H 6) \u003d 2 (-393, 51) + 3 (-285, 84) + 1559, 87; ∆H 0298 (C 2 H 6) \u003d -84, 67 k. J.
Dutu inaweza kubadilika kutoka hali moja ya mkusanyiko hadi nyingine wakati wa kubadilisha shinikizo na joto. Mabadiliko haya, ambayo hufanyika kwa joto la kawaida, huitwa mabadiliko ya awamu ya kwanza. Kiasi cha joto ambacho dutu hupokea kutoka kwa mazingira au kutoa kwa mazingira wakati wa mpito wa awamu ni joto fiche la mpito wa awamu Qfp.
Ikiwa mfumo wa kutofautiana unazingatiwa ambao hakuna mwingiliano wa kemikali, lakini mabadiliko ya awamu tu yanawezekana, basi kwa joto la mara kwa mara na shinikizo, yaani, usawa wa awamu upo katika mfumo. Usawa wa awamu una sifa ya idadi fulani ya awamu, vipengele na idadi ya digrii za uhuru wa mfumo.
Kijenzi ni kijenzi chenye usawa wa kemikali cha mfumo ambacho kinaweza kutengwa na mfumo na kuwepo nje yake. Idadi ya vipengele vya kujitegemea vya mfumo ni sawa na tofauti katika idadi ya vipengele vya idadi ya athari za kemikali zinazowezekana kati yao. Idadi ya digrii za uhuru ni idadi ya vigezo vya hali ya mfumo ambavyo vinaweza kubadilishwa kwa wakati mmoja kiholela ndani ya mipaka fulani bila kubadilisha idadi na asili ya awamu katika mfumo.
Idadi ya digrii za uhuru wa mfumo wa hali ya juu wa hali ya joto katika hali ya usawa wa awamu imedhamiriwa na kanuni ya awamu ya Gibbs: Idadi ya digrii za uhuru wa mfumo wa thermodynamic wa usawa C ni sawa na idadi ya vipengele vinavyojitegemea vya mfumo K minus. idadi ya awamu Ф pamoja na idadi ya mambo ya nje yanayoathiri usawa. Kwa mfumo unaoathiriwa tu na joto na shinikizo kutoka kwa mambo ya nje, tunaweza kuandika: С = К - Ф + 2
Mifumo imeainishwa na idadi ya vipengele (moja-, sehemu mbili, n.k.), kwa idadi ya awamu (moja, awamu mbili, n.k.) na idadi ya digrii za uhuru (invariant, mono-, divariant). , na kadhalika.). Kwa mifumo iliyo na mabadiliko ya awamu, utegemezi wa kielelezo wa hali ya mfumo kwa hali ya nje kawaida huzingatiwa - ambayo ni, michoro za serikali.
Uchambuzi wa michoro za serikali hufanya iwezekanavyo kuamua idadi ya awamu katika mfumo, mipaka ya kuwepo kwao, na asili ya mwingiliano wa vipengele. Uchambuzi wa michoro ya serikali inategemea kanuni mbili: kanuni ya kuendelea na kanuni ya mawasiliano.
Kanuni ya kuendelea: kwa mabadiliko ya kuendelea katika vigezo vya serikali, mali yote ya awamu ya mtu binafsi pia hubadilika kwa kuendelea; mali ya mfumo kwa ujumla hubadilika mara kwa mara hadi nambari au asili ya awamu katika mfumo inabadilika, ambayo husababisha mabadiliko ya ghafla katika mali ya mfumo.
Kanuni ya mawasiliano: kwenye mchoro wa hali ya mfumo, kila awamu inalingana na sehemu ya ndege - uwanja wa awamu. Mistari ya makutano ya ndege inalingana na usawa kati ya awamu mbili. Hoja yoyote kwenye mchoro wa serikali (hatua ya mfano) inalingana na hali fulani ya mfumo na maadili fulani ya vigezo vya serikali.
Fikiria na kuchambua mchoro wa hali ya maji. Maji ni dutu pekee iliyopo katika mfumo, idadi ya vipengele vya kujitegemea ni K = 1. Mchoro wa hali ya maji Msawazo wa awamu tatu inawezekana katika mfumo: kati ya kioevu na gesi (mstari wa OA - utegemezi wa shinikizo la mvuke wa maji ulijaa kwenye joto) , mwili imara na gesi (mstari wa OB - utegemezi wa shinikizo la mvuke iliyojaa juu ya barafu kwenye joto), imara na kioevu (mstari wa OS - utegemezi wa joto la kuyeyuka kwa barafu kwenye shinikizo). Mikondo mitatu ina sehemu ya makutano ya O, inayoitwa hatua tatu ya maji; hatua tatu inalingana na usawa kati ya awamu tatu.
Katika hatua ya tatu, mfumo ni awamu ya tatu na idadi ya digrii za uhuru ni sifuri; Awamu tatu zinaweza kuwa katika usawa tu kwa maadili yaliyofafanuliwa madhubuti ya T na P (kwa maji, hatua tatu inalingana na hali na P = 6.1 kPa na T = 273.16 K). Ndani ya kila moja ya maeneo ya mchoro (AOB, VOS, AOS), mfumo ni wa awamu moja; idadi ya digrii za uhuru wa mfumo ni mbili (mfumo ni tofauti), yaani, inawezekana kubadili wakati huo huo joto na shinikizo bila kusababisha mabadiliko katika idadi ya awamu katika mfumo: С = 1 - 1 + 2 = 2 Mchoro wa hali ya maji Katika kila mstari, idadi ya awamu katika mfumo ni mbili na, kwa mujibu wa kanuni ya awamu, mfumo ni monovariant, yaani kwa kila thamani ya joto kuna thamani moja tu ya shinikizo ambayo mfumo ni mbili- awamu: С = 1 - 2 + 2 = 1
"MISINGI YA CHEMICAL THERMODYNAMICS, KIKEMIKALI KINETIKI NA USAWA"
Misingi ya thermodynamics ya kemikali
1 . Je, thermodynamics ya kemikali inasoma nini:
1) viwango vya mabadiliko ya kemikali na taratibu za mabadiliko haya;
2) sifa za nishati ya michakato ya kimwili na kemikali na uwezo wa mifumo ya kemikali kufanya kazi muhimu;
3) hali ya kuhama kwa usawa wa kemikali;
4) athari za vichocheo kwa kiwango cha michakato ya biochemical.
2. Mfumo wazi ni mfumo ambao:
3. Mfumo uliofungwa ni mfumo ambao:
1) haibadilishi jambo au nishati na mazingira;
2) kubadilishana vitu na nishati na mazingira;
3) kubadilishana nishati na mazingira, lakini haina kubadilishana jambo;
4) kubadilishana jambo na mazingira, lakini haibadilishana nishati.
4. Mfumo uliotengwa ni mfumo ambao:
1) haibadilishi jambo au nishati na mazingira;
2) kubadilishana vitu na nishati na mazingira;
3) kubadilishana nishati na mazingira, lakini haina kubadilishana jambo;
4) kubadilishana jambo na mazingira, lakini haibadilishana nishati.
5. Ni aina gani ya mifumo ya thermodynamic ambayo suluhisho katika ampoule iliyofungwa iliyowekwa kwenye thermostat ni ya?
1) kutengwa;
2) wazi;
3) kufungwa;
4) stationary.
6. Suluhisho katika ampoule iliyofungwa ni ya aina gani ya mifumo ya thermodynamic?
1) kutengwa;
2) wazi;
3) kufungwa;
4) stationary.
7. Je, seli hai ni ya aina gani ya mifumo ya thermodynamic?
1) wazi;
2) kufungwa;
3) kutengwa;
4) usawa.
8 . Ni vigezo gani vya mfumo wa thermodynamic huitwa pana?
1) thamani ambayo haitegemei idadi ya chembe kwenye mfumo;
3) thamani ambayo inategemea hali ya mkusanyiko wa mfumo;
9. Ni vigezo gani vya mfumo wa thermodynamic huitwa intensive?
!) ambaye thamani yake haitegemei idadi ya chembe kwenye mfumo;
2) thamani ambayo inategemea idadi ya chembe katika mfumo;
3) thamani ambayo inategemea hali ya mkusanyiko;
4) ambayo thamani yake inategemea wakati.
10 . Kazi za serikali za mfumo wa thermodynamic ni idadi kama hii:
1) hutegemea tu hali ya awali na ya mwisho ya mfumo;
2) hutegemea njia ya mchakato;
3) hutegemea tu hali ya awali ya mfumo;
4) hutegemea tu hali ya mwisho ya mfumo.
11 . Ni kiasi gani ni kazi za hali ya mfumo: a) nishati ya ndani; b) kazi; c) joto; d) enthalpy; e) entropy.
3) idadi yote;
4) a, b, c, d.
12 . Ni ipi kati ya mali zifuatazo ni kubwa: a) wiani; b) shinikizo; c) wingi; d) joto; e) enthalpy; e) kiasi?
3) b, c, d, f;
13. Ni ipi kati ya mali zifuatazo ni pana: a) wiani; b) shinikizo; c) wingi; d) joto; e) enthalpy; e) kiasi?
3) b, c, d, f;
14 . Ni aina gani za kubadilishana nishati kati ya mfumo na mazingira zinazingatiwa na thermodynamics: a) joto; b) kazi; c) kemikali; d) umeme; e) mitambo; e) nyuklia na jua?
2) c, d, e, f;
3) a, c, d, e, f;
4) a, c, d, e.
15. Taratibu zinazofanyika kwa joto la kawaida huitwa:
1) isobaric;
2) isothermal;
3) isochoric;
4) adiabatic.
16 . Taratibu zinazotokea kwa kiwango cha mara kwa mara huitwa:
1) isobaric;
2) isothermal;
3) isochoric;
4) adiabatic.
17 . Taratibu zinazofanyika kwa shinikizo la mara kwa mara huitwa:
1) isobaric;
2) isothermal;
3) isochoric;
4) adiabatic.
18 . Nishati ya ndani ya mfumo ni: 1) hifadhi nzima ya nishati ya mfumo, isipokuwa kwa nishati inayowezekana ya nafasi yake na nishati ya kinetic ya mfumo kwa ujumla;
2) usambazaji mzima wa nishati ya mfumo;
3) usambazaji wa nishati yote ya mfumo, isipokuwa kwa nishati inayowezekana ya msimamo wake;
4) kiasi kinachoonyesha kiwango cha machafuko katika mpangilio wa chembe za mfumo.
19 . Ni sheria gani inayoonyesha uhusiano kati ya kazi, joto na nishati ya ndani ya mfumo?
1) sheria ya pili ya thermodynamics;
2) Sheria ya Hess;
3) sheria ya kwanza ya thermodynamics;
4) sheria ya van't Hoff.
20 . Sheria ya kwanza ya thermodynamics inaonyesha uhusiano kati ya:
1) kazi, joto na nishati ya ndani;
2) Gibbs nishati ya bure, enthalpy na entropy ya mfumo;
3) kazi na joto la mfumo;
4) kazi na nishati ya ndani.
21 . Ni equation gani ni usemi wa kihesabu wa sheria ya kwanza ya thermodynamics kwa mifumo iliyotengwa?
l)AU=0 2)AU=Q-p-AV 3)AG = AH-TAS
22 . Ni equation gani ni usemi wa kihesabu wa sheria ya kwanza ya thermodynamics kwa mifumo iliyofungwa?
1)AU=0; 2)AU=Q-p-AV;
3) AG = AH - T*AS;
23 . Nishati ya ndani ya mfumo uliotengwa ni thabiti au inabadilika?
1) kudumu;
2) kutofautiana.
24 . Katika mfumo wa pekee, mmenyuko wa mwako wa hidrojeni huendelea na kuundwa kwa maji ya kioevu. Je, nishati ya ndani na enthalpy ya mfumo hubadilika?
1) nishati ya ndani haitabadilika, enthalpy itabadilika;
2) nishati ya ndani itabadilika, enthalpy haitabadilika;
3) nishati ya ndani haitabadilika, enthalpy haitabadilika;
4) nishati ya ndani itabadilika, enthalpy itabadilika.
25 . Ni chini ya hali gani mabadiliko ya nishati ya ndani ni sawa na joto lililopokelewa na mfumo kutoka kwa mazingira?
1) kwa kiasi cha mara kwa mara;
3) kwa shinikizo la mara kwa mara;
4) kwa hali yoyote.
26 . Athari ya joto ya athari inayoendelea kwa kiwango cha mara kwa mara inaitwa mabadiliko:
1) enthalpy;
2) nishati ya ndani;
3) entropy;
4) Gibbs nishati ya bure.
27 . Enthalpy ya mmenyuko ni:
28. Michakato ya kemikali wakati ambayo enthalpy ya mfumo hupungua na joto hutolewa kwenye mazingira ya nje huitwa:
1) endothermic;
2) exothermic;
3) exergonic;
4) endergonic.
29 . Katika hali gani mabadiliko ya enthalpy ni sawa na joto lililopokelewa na mfumo kutoka kwa mazingira?
1) kwa kiasi cha mara kwa mara;
2) kwa joto la kawaida;
3) kwa shinikizo la mara kwa mara;
4) kwa hali yoyote.
30 . Athari ya joto ya athari inayoendelea kwa shinikizo la mara kwa mara inaitwa mabadiliko:
1) nishati ya ndani;
2) hakuna ufafanuzi wa awali ni sahihi;
3) enthalpy;
4) entropy.
31. Ni michakato gani inayoitwa endothermic?
32 . Ni michakato gani inayoitwa exothermic?
1) ambayo AN ni hasi;
2) ambayo AG ni hasi;
3) ambayo AH ni chanya;
4) ambayo AG ni chanya.
33 . Taja uundaji wa sheria ya Hess:
1) athari ya joto ya mmenyuko inategemea tu hali ya awali na ya mwisho ya mfumo na haitegemei njia ya majibu;
2) joto linaloingizwa na mfumo kwa kiasi cha mara kwa mara ni sawa na mabadiliko katika nishati ya ndani ya mfumo;
3) joto linaloingizwa na mfumo kwa shinikizo la mara kwa mara ni sawa na mabadiliko katika enthalpy ya mfumo;
4) athari ya joto ya mmenyuko haitegemei hali ya awali na ya mwisho ya mfumo, lakini inategemea njia ya majibu.
34. Je! ni sheria gani inayofanya hesabu ya maudhui ya kalori ya chakula?
1) Van't Hoff;
3) Sechenov;
35. Wakati wa oxidation ya vitu gani katika hali ya mwili, nishati zaidi hutolewa?
1) protini;
3) wanga;
4) wanga na protini.
36 . Mchakato wa hiari ni ule ambao:
1) uliofanywa bila msaada wa kichocheo;
2) inaambatana na kutolewa kwa joto;
3) inafanywa bila matumizi ya nishati kutoka nje;
4) inapita haraka.
37 . Entropy ya majibu ni:
1) kiasi cha joto ambacho hutolewa au kufyonzwa wakati wa mmenyuko wa kemikali chini ya hali ya isobaric-isothermal;
2) kiasi cha joto ambacho hutolewa au kufyonzwa wakati wa mmenyuko wa kemikali chini ya hali ya isochoric-isothermal;
3) thamani inayoonyesha uwezekano wa mtiririko wa moja kwa moja wa mchakato;
4) kiasi kinachoonyesha kiwango cha machafuko katika mpangilio na harakati za chembe za mfumo.
38 . Ni utendakazi gani wa hali unaoonyesha mwelekeo wa mfumo kufikia hali inayowezekana, ambayo inalingana na ubahatishaji wa juu zaidi wa usambazaji wa chembe?
1) enthalpy;
2) entropy;
3) Gibbs nishati;
4) nishati ya ndani.
39 . Ni uwiano gani wa entropies ya majimbo matatu ya jumla ya dutu moja: gesi, kioevu, imara:
I) S (g) > S (g) > S (tv); 2) S(tv)>S(g)>S(g); 3) S(g)>S(g)>S(TB); 4) hali ya mkusanyiko haiathiri thamani ya entropy.
40 . Ni katika michakato gani ifuatayo inapaswa kuzingatiwa mabadiliko mazuri zaidi katika entropy:
1) CH3OH (tv) --> CH,OH (g);
2) CH4OH (tv) --> CH 3 OH (l);
3) CH,OH (g) -> CH4OH (tv);
4) CH,OH (g) -> CH3OH (tv).
41 . Chagua taarifa sahihi: entropy ya mfumo huongezeka wakati:
1) kuongezeka kwa shinikizo;
2) mpito kutoka kioevu hadi hali ngumu ya mkusanyiko
3) ongezeko la joto;
4) mpito kutoka kwa gesi hadi hali ya kioevu.
42. Ni kazi gani ya thermodynamic inayoweza kutumika kutabiri ikiwa majibu yataendelea moja kwa moja katika mfumo uliotengwa?
1) enthalpy;
2) nishati ya ndani;
3) entropy;
4) nishati inayowezekana ya mfumo.
43 . Je! ni mlinganyo gani wa kihesabu wa sheria ya 2 ya thermodynamics kwa mifumo iliyotengwa?
44 . Ikiwa mfumo unapokea kwa kurudi kiasi cha joto Q kwenye joto la T, basi kuhusu T;
2) huongezeka kwa Q / T;
3) huongezeka kwa thamani kubwa kuliko Q/T;
4) huongezeka kwa kiasi chini ya Q/T.
45 . Katika mfumo wa pekee, mmenyuko wa kemikali huendelea kwa hiari na kuundwa kwa kiasi fulani cha bidhaa. Je, entropy ya mfumo kama huo inabadilika?
1) kuongezeka
2) hupungua
3) haibadilika
4) hufikia thamani ya chini
46 . Onyesha katika michakato gani na chini ya hali gani mabadiliko katika entropy yanaweza kuwa sawa na kazi ya mchakato?
1) katika isobaric, kwa P na T mara kwa mara;
2) katika isochoric, kwa mara kwa mara V na T;
3) mabadiliko ya entropy sio sawa na kazi; 4) katika isothermal, kwa mara kwa mara P na 47 . Je, nishati inayofungamana ya mfumo wa TS itabadilikaje inapokanzwa na inapokolezwa?
1) huongezeka wakati wa joto, hupungua wakati wa kufupishwa;
2) hupungua inapokanzwa, huongezeka wakati wa kufupishwa;
3) hakuna mabadiliko katika T-S;
4) huongezeka wakati joto na kufupishwa.
48 . Ni vigezo gani vya mfumo lazima vihifadhiwe mara kwa mara ili ishara ya mabadiliko katika entropy inaweza kutumika kuhukumu mwelekeo wa mtiririko wa moja kwa moja wa mchakato?
1) shinikizo na joto;
2) kiasi na joto;
3) nishati ya ndani na kiasi;
4) joto tu.
49 . Katika mfumo wa pekee, michakato yote ya hiari huendelea kwa mwelekeo wa kuongezeka kwa shida. Je, entropy inabadilikaje katika kesi hii?
1) haibadilika;
2) kuongezeka;
3) kupungua;
4) kwanza huongezeka na kisha hupungua.
50 . Entropy huongezeka kwa Q/T kwa:
1) mchakato wa kurejesha;
2) mchakato usioweza kurekebishwa;
3) homogeneous;
4) tofauti.
51 Je, entropy ya mfumo inabadilikaje kutokana na athari za moja kwa moja na za nyuma wakati wa awali ya amonia?
3) entropy haibadilika wakati wa majibu;
4) entropy huongezeka kwa athari za mbele na nyuma.
52 . Ni mambo gani ya kaimu kwa wakati mmoja huamua mwelekeo wa mchakato wa kemikali?
1) enthalpy na joto;
2) enthalpy na entropy;
3) entropy na joto;
4) mabadiliko katika Gibbs nishati na joto.
53. Chini ya hali ya isobaric-isothermal, kazi ya juu inayofanywa na mfumo ni:
1) ni sawa na upotezaji wa nishati ya Gibbs;
2) hasara zaidi ya nishati ya Gibbs;
3) upotezaji mdogo wa nishati ya Gibbs;
4) ni sawa na upotezaji wa enthalpy.
54 . Ni hali gani zinazopaswa kuzingatiwa ili kazi ya juu katika mfumo ifanyike kwa gharama ya kupoteza nishati ya Gibbs?
1) ni muhimu kudumisha mara kwa mara V na t;
2) ni muhimu kuweka P na t mara kwa mara;
3) ni muhimu kudumisha mara kwa mara AH na AS;
4) inahitajika kudumisha P&V mara kwa mara
55 . Je, ni kazi gani muhimu zaidi inayofanywa katika mmenyuko wa kemikali kwa shinikizo la mara kwa mara na joto?
1) kwa sababu ya upotezaji wa nishati ya Gibbs;
3) kwa kuongeza enthalpy;
4) kwa kupunguza entropy.
56. Ni kwa sababu ya kazi gani muhimu zaidi inayofanywa na kiumbe hai katika hali ya isobaric-isothermal?
1) kwa sababu ya upotezaji wa enthalpy;
2) kwa kuongeza entropy;
3) kutokana na kupoteza nishati ya Gibbs;
4) kwa kuongeza nishati ya Gibbs.
57 . Ni michakato gani inayoitwa endergonic?
58. Ni michakato gani inayoitwa exergonic?
2) AG 0; 4) AG > 0.
59. Asili ya hiari ya mchakato huamuliwa vyema kwa kutathmini:
1) entropy;
3) enthalpy;
2) Gibbs bure nishati;
4) joto.
60 . Ni kazi gani ya thermodynamic inaweza kutumika kutabiri uwezekano wa michakato ya hiari katika kiumbe hai?
1) enthalpy;
3) entropy;
2) nishati ya ndani;
4) Gibbs nishati ya bure.
61 . Kwa michakato inayoweza kutenduliwa, mabadiliko katika nishati ya bure ya Gibbs...
1) daima ni sawa na sifuri;
2) hasi kila wakati;
3) daima chanya;
62 . Kwa michakato isiyoweza kutenduliwa, mabadiliko ya nishati ya bure:
1) daima ni sawa na sifuri;
2) hasi kila wakati;
3) daima chanya;
4) chanya au hasi kulingana na mazingira.
63. Chini ya hali ya isobaric-isothermal, michakato kama hii tu inaweza kutokea kwa hiari kwenye mfumo, kama matokeo ambayo nishati ya Gibbs:
1) haibadilika;
2) kuongezeka;
3) kupungua;
4) kufikia thamani yake ya juu.
64 . Kwa mmenyuko fulani wa kemikali katika awamu ya gesi kwa P na TAG > 0. Je, mmenyuko huu huendelea moja kwa moja katika mwelekeo gani?
D) katika mwelekeo wa mbele;
2) haiwezi kuendelea chini ya masharti yaliyotolewa;
3) katika mwelekeo tofauti;
4) iko katika hali ya usawa.
65 . Ni nini ishara ya AG ya mchakato wa kuyeyuka kwa barafu katika 263 K?
66 . Ni katika kesi gani zifuatazo ambazo majibu hayawezekani kwa joto lolote?
1)AH>0;AS>0; 2)AH>0;AH
3)A#4)AH=0;AS=0.
67. Ni katika hali gani zifuatazo ambapo majibu yanawezekana kwa halijoto yoyote?
1)DN 0; 2)AH 0; AS > 0; 4) AH = 0; AS = 0.
68 . Ikiwa AN
1) [AN] > ;
2) kwa uwiano wowote wa AN na TAS; 3)(AH]
4) [AH] = [T-A S].
69 . Ni kwa ishara gani maadili ya AH na AS ni michakato ya kuzidisha tu inayowezekana kwenye mfumo?
70. Ni kwa uwiano gani wa AH na T* AS ambapo mchakato wa kemikali huenda kwenye mwelekeo wa mmenyuko wa mwisho wa joto:
71 . Ni katika vigezo gani vya mara kwa mara vya thermodynamic mabadiliko ya enthalpy yanaweza kutumika kama kigezo cha mwelekeo wa mchakato wa hiari? Ni ishara gani ya DH chini ya hali hizi inaonyesha mchakato wa hiari?
1) kwa mara kwa mara S na P, AN
3) kwa Kuweka mara kwa mara, AN
2) kwa mara kwa mara 5 na P, AH> 0; 4) kwa Vn t mara kwa mara, AH > 0.
72 . Inawezekana na katika hali gani, kwa ishara ya mabadiliko ya enthalpy wakati wa mmenyuko wa kemikali, kuhukumu uwezekano wa kutokea kwake kwa Ti P1 mara kwa mara.
1) inawezekana ikiwa LA » T-AS;
2) chini ya hali hizi haiwezekani;
3) inawezekana ikiwa AN « T-AS;
4) inawezekana ikiwa AH = T-AS.
73 . Mwitikio 3H 2 + N 2 -> 2NH 3 unafanywa kwa 110 ° C, ili viitikio vyote na bidhaa ziwe katika awamu ya gesi. Ni kiasi gani kati ya zifuatazo huhifadhiwa wakati wa majibu?
2) entropy;
3) enthalpy;
74 . Je, ni kauli gani kati ya zifuatazo ni kweli kwa majibu yanayoendelea chini ya masharti ya kawaida?
1) athari za endothermic haziwezi kuendelea kwa hiari;
2) athari za endothermic zinaweza kuendelea kwa joto la chini vya kutosha;
3) athari za endothermic zinaweza kuendelea kwa joto la juu ikiwa AS > 0;
4) athari za endothermic zinaweza kuendelea kwa joto la juu ikiwa AS
75 . Je, ni vipengele vipi vya michakato ya biochemical: a) kutii kanuni ya kuunganisha nishati; b) kawaida hubadilishwa; c) ngumu; d) kwa nguvu tu (AG
1) a, b, c, d;
2) b, c, d; 3) a, 6, c; 4) c, e.
76 . Athari za nguvu katika mwili hutokea moja kwa moja, kwa sababu:
77 . Athari za Endergonic katika mwili zinahitaji ugavi wa nishati, kwani: 1) AG > 0;
78 . Wakati wa hidrolisisi ya peptidi yoyote ya AH 0, mchakato huu utaendelea moja kwa moja?
1) itakuwa, kwani AG > 0;
3) haitakuwa, kwani AG > 0;
2) mapenzi, tangu AG
4) si kama AG
79 . Yaliyomo ya kalori ya virutubishi huitwa nishati:
1) 1 g ya virutubisho iliyotolewa wakati wa oxidation kamili;
2) 1 mol ya virutubisho iliyotolewa wakati wa oxidation kamili;
3) muhimu kwa oxidation kamili ya 1 g ya virutubisho;
4) 1 mol ya virutubisho muhimu kwa oxidation kamili.
80 . Kwa mchakato wa denaturation ya joto ya vimeng'enya vingi, LA > 0 na AS > 0. Je, mchakato huu unaweza kuendelea kwa hiari?
1) inaweza kwa joto la juu, kama \T-AS\ > |AD];
2) inaweza kwa joto la chini, kwa sababu \T-AS\
3) haiwezi, kwani \T-AS\ > |AH];
4) haiwezi kwa sababu \T-AS\
81 . Kwa mchakato wa unyevu wa mafuta ya protini nyingi za AN
1) inaweza kwa viwango vya joto vya chini vya kutosha, tangu |AH| > \T-AS\;
2) inaweza kwa viwango vya joto vya chini vya kutosha, tangu |AJ|
3) inaweza kwa joto la juu, kwani |AH)
4) haiwezi kwa joto lolote.
MpangoVigezo kemikali majibu, kemikali usawa; - kuhesabu athari za joto na kasi kemikali majibu... majibu; - misingi kemia ya kimwili na ya colloidal, kemikali kinetics, kemia ya umeme, kemikali thermodynamics na thermochemistry; ...
Kazi za shughuli za kitaalam za mhitimu. Ustadi wa mhitimu, iliyoundwa kama matokeo ya maendeleo ya EP HPE. Nyaraka zinazodhibiti yaliyomo na mpangilio wa mchakato wa elimu katika utekelezaji wa EP HPE (3)
KanuniModuli ya 2 kemikali mifumo ya mtiririko kemikali taratibu Misingi kemikali thermodynamics. Misingi kemikali kinetics. Kemikali usawa. Moduli ya 3.. Misingi Suluhu za kemia Jumla...
Mwongozo huu unaweza kutumika kwa kazi ya kujitegemea na wanafunzi wa utaalam usio wa kemikali.
Hativitu rahisi. Katika hili msingi v kemikali thermodynamics iliunda mfumo wa kuhesabu athari za joto... , Cr2O3? MANDHARI 2. KEMIKALI KINETIKI NA KEMIKALI USAWAZI Kama ilivyoonyeshwa hapo awali, kemikali thermodynamics hukuruhusu kutabiri mambo ya msingi ...
Mpango wa kazi wa mwelekeo wa maandalizi ya kemia ya nidhamu
Programu ya kufanya kazi4.1.5. Michakato ya redox. Misingi elektrokemia Michakato ya kupunguza oxidation. ... Njia za kuhesabu utungaji wa ufumbuzi. 5 Kemikali thermodynamics 6 Kinetiki na usawa. 7 Kutengana, pH, hidrolisisi 8 ...
Thermodynamics - sayansi ya mabadiliko ya aina moja ya nishati kuwa nyingine kwa misingi ya sheria ya uhifadhi wa nishati. Thermodynamics huanzisha mwelekeo wa mtiririko wa moja kwa moja wa athari za kemikali chini ya hali fulani. Katika athari za kemikali, vifungo katika vifaa vya kuanzia vinavunjwa na vifungo vipya vinatengenezwa katika bidhaa za mwisho. Jumla ya nguvu za dhamana baada ya majibu si sawa na jumla ya nguvu za dhamana kabla ya majibu, i.e. mwendo wa mmenyuko wa kemikali unaambatana na kutolewa au kunyonya kwa nishati, na fomu zake ni tofauti.
Thermochemistry ni tawi la thermodynamics inayojitolea kwa utafiti wa athari za joto za athari. Athari ya joto ya mmenyuko kipimo kwa joto la mara kwa mara na shinikizo inaitwa majibu enthalpy na huonyeshwa kwa joules (J) na kilojuli (kJ).
Kwa athari za exothermic, kwa endothermic -. Enthalpy ya malezi ya 1 mol ya dutu iliyotolewa kutoka kwa vitu rahisi, kipimo kwa joto la 298 K (25 ° C) na shinikizo la 101.825 kPa (1 atm), inaitwa kiwango (kJ / mol). Enthalpies ya vitu rahisi huchukuliwa kwa masharti sawa na sifuri.
Mahesabu ya thermochemical yanategemea sheria ya Hess: t Athari ya joto ya mmenyuko inategemea tu asili na hali ya kimwili ya vitu vya awali na bidhaa za mwisho, lakini haitegemei njia ya mpito. Mara nyingi katika mahesabu ya thermochemical, matokeo kutoka kwa sheria ya Hess hutumiwa: athari ya joto ya mmenyuko wa kemikali ni sawa na jumla ya joto la malezi bidhaa za majibu ukiondoa jumla ya joto la malezi ya vitu vya kuanzia, kwa kuzingatia coefficients mbele ya fomula za vitu hivi katika equation ya majibu:
Katika equations thermochemical zinaonyesha thamani ya enthalpy ya mmenyuko wa kemikali. Wakati huo huo, formula ya kila dutu inaonyesha hali yake ya kimwili: gesi (g), kioevu (l), fuwele imara (k).
Katika equations za thermochemical, athari za joto za athari hutolewa kwa mole 1 ya dutu ya kuanzia au ya mwisho. Kwa hivyo, coefficients ya sehemu inaruhusiwa hapa. Katika athari za kemikali, sheria ya lahaja ya umoja na mapambano ya wapinzani inaonyeshwa. Kwa upande mmoja, mfumo huwa na kurahisisha (jumla) - kupunguza H, na kwa upande mwingine, kuvuruga (kugawanyika). Mwelekeo wa kwanza huongezeka kwa kupungua kwa joto, na pili - na ongezeko lake. Tabia ya machafuko ina sifa ya wingi unaoitwa entropy S[J/(mol. K)]. Ni kipimo cha uharibifu wa mfumo. Entropy ni sawia na kiasi cha maada na huongezeka kwa kuongezeka kwa harakati za chembe wakati wa joto, uvukizi, kuyeyuka, upanuzi wa gesi, kudhoofisha au kuvunja vifungo kati ya atomi, nk. Taratibu zinazohusiana na utaratibu wa mfumo: condensation, crystallization, compression, kuimarisha vifungo, upolimishaji, nk. kusababisha kupungua kwa entropy. Entropy ni kazi ya serikali, i.e.
Nguvu ya jumla ya kuendesha mchakato ina nguvu mbili: hamu ya utaratibu na hamu ya machafuko. Kwa p = const na T = const, nguvu ya jumla ya kuendesha mchakato inaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:
Nishati ya Gibbs, au uwezo wa isobaric-isothermal, pia hutii ufuataji wa sheria ya Hess:
Taratibu zinaendelea kwa hiari, zikienda katika mwelekeo wa kupunguza uwezo wowote na, haswa, katika mwelekeo wa kupungua. Kwa usawa, hali ya joto ambayo mmenyuko wa usawa huanza ni:
Jedwali 5
Enthalpies ya kawaida ya malezi , entropy na elimu ya nishati ya Gibbs baadhi ya dutu katika 298 K (25°C)
| Dawa | , kJ/mol | , J/mol | , kJ/mol |
| CaO (c) | -635,5 | 39,7 | -604,2 |
| CaCO 3 (c) | -1207,0 | 88,7 | -1127,7 |
| Ca (OH) 2 (c) | -986,6 | 76,1 | -896,8 |
| H 2 O (l) | -285,8 | 70,1 | -237,3 |
| H 2 O (g) | -241,8 | 188,7 | -228,6 |
| Na 2 O (c) | -430,6 | 71,1 | -376,6 |
| NaOH (c) | -426,6 | 64,18 | -377,0 |
| H 2 S (g) | -21,0 | 205,7 | -33,8 |
| SO 2 (g) | -296,9 | 248,1 | -300,2 |
| SO 3 (g) | -395,8 | 256,7 | -371,2 |
| C 6 H 12 O 6 (hadi) | -1273,0 | - | -919,5 |
| C 2 H 5 OH (l) | -277,6 | 160,7 | -174,8 |
| CO 2 (g) | -393,5 | 213,7 | -394,4 |
| CO(g) | -110,5 | 197,5 | -137,1 |
| C 2 H 4 (g) | 52,3 | 219,4 | 68,1 |
| CH 4 (g) | -74,9 | 186,2 | -50,8 |
| Fe 2 O 3 (c) | -822,2 | 87,4 | -740,3 |
| FeO (c) | -264,8 | 60,8 | -244,3 |
| Fe 3 O 4 (hadi) | -1117,1 | 146,2 | -1014,2 |
| CS 2 (g) | 115,3 | 65,1 | 237,8 |
| P 2 O 5 (c) | -1492 | 114,5 | -1348,8 |
| NH 4 Cl (hadi) | -315,39 | 94,56 | -343,64 |
| HCl (g) | -92,3 | 186,8 | -95,2 |
| NH 3 (g) | -46,2 | 192,6 | -16,7 |
| N 2 O (g) | 82,0 | 219,9 | 104,1 |
| HAPANA (g) | 90,3 | 210,6 | 86,6 |
| NO 2 (g) | 33,5 | 240,2 | 51,5 |
| N 2 O 4 (g) | 9,6 | 303,8 | 98,4 |
| CuO(k) | -162,0 | 42,6 | -129,9 |
| H 2 (g) | 130,5 | ||
| C (graphite) | 5,7 | ||
| O 2 (g) | 205,0 | ||
| N 2 (d) | 181,5 | ||
| Fe(k) | 27,15 | ||
| Cl 2 (g) | 222,9 | ||
| KNO 3 (k) | -429,71 | 132,93 | -393,13 |
| KNO 2 (hadi) | -370,28 | 117,15 | -281,58 |
| K 2 O (hadi) | -361,5 | 87,0 | -193,3 |
| ZnO (c) | -350,6 | 43,6 | -320,7 |
| Al 2 O 3 (hadi) | -1676,0 | 50,9 | -1582,0 |
| PCl 5 (g) | -369,45 | 362,9 | -324,55 |
| PCl 3 (g) | -277,0 | 311,7 | -286,27 |
| H 2 O 2 (l) | -187,36 | 105,86 | -117,57 |
Mwitikio wa kasi imedhamiriwa na asili na mkusanyiko wa viitikio na inategemea joto na kichocheo.
Sheria ya hatua ya wingi: Kwa joto la mara kwa mara, kiwango cha mmenyuko wa kemikali ni sawa na bidhaa ya mkusanyiko wa reactants na nguvu ya coefficients yao ya stoichiometric.
Kwa majibu aA + bB \u003d cC + dD, kiwango cha majibu ya moja kwa moja:
,
kiwango cha majibu ya nyuma: 
, uko wapi viwango vya misombo iliyoyeyushwa au gesi, mol / l;
a, b, c, d ni mgawo wa stoichiometric katika equation;
K ni kiwango cha mara kwa mara.
Usemi wa kasi ya majibu haujumuishi mkusanyiko wa awamu dhabiti.
Athari ya joto kwenye kiwango cha mmenyuko inaelezewa na kanuni ya van't Hoff: kwa kila digrii 10 za joto, kiwango cha majibu huongezeka kwa mara 2-4.
Kiwango cha majibu kwa joto t 1 na t 2;
Mgawo wa joto wa majibu.
Athari nyingi za kemikali zinaweza kutenduliwa:
aA + bB cC + dD
uwiano wa viwango vya viwango ni thamani ya mara kwa mara inayoitwa usawa mara kwa mara
K p = const kwa T = const.
Kanuni ya Le Chatelier: Ikiwa athari yoyote itatolewa kwenye mfumo katika hali ya usawa wa kemikali (mabadiliko ya joto, shinikizo au mkusanyiko), basi mfumo utaitikia kwa njia ya kupunguza athari inayotumika:
a) na ongezeko la joto katika mifumo ya usawa, mabadiliko ya usawa kuelekea mmenyuko wa mwisho wa joto, na kwa kupungua kwa joto, kuelekea mmenyuko wa exothermic;
b) wakati shinikizo linaongezeka, usawa hubadilika kuelekea kiasi kidogo, na wakati shinikizo linapungua, kuelekea kiasi kikubwa;
c) wakati mkusanyiko unapoongezeka, usawa hubadilika kwa mwelekeo wa kupungua kwake.
Mfano 1 Amua mabadiliko ya kawaida ya enthalpy:
Je, majibu haya ni ya nje ya joto au ya mwisho joto?
Suluhisho: Mabadiliko ya kawaida ya enthalpy ya mmenyuko wa kemikali ni sawa na jumla ya enthalpies ya kawaida ya malezi ya bidhaa za mmenyuko ukiondoa jumla ya enthalpies ya kawaida ya malezi ya viitikio.
Katika kila majumuisho, idadi ya moles ya vitu vinavyohusika katika mmenyuko inapaswa kuzingatiwa kwa mujibu wa equation ya majibu. Enthalpies ya kawaida ya malezi ya vitu rahisi ni sifuri:
Kulingana na data ya jedwali:
Majibu ambayo yanaambatana na kutolewa kwa joto huitwa exothermic, na yale ambayo yanaambatana na kunyonya joto huitwa endothermic. Kwa joto la mara kwa mara na shinikizo, mabadiliko katika enthalpy ya mmenyuko wa kemikali ni sawa kwa ukubwa, lakini kinyume katika ishara, kwa athari yake ya joto. Kwa kuwa mabadiliko ya kawaida katika enthalpy ya mmenyuko fulani wa kemikali ni , tunahitimisha kuwa mmenyuko huu ni wa joto.
Mfano 2 Mmenyuko wa kupunguza Fe 2 O 3 na hidrojeni huendelea kulingana na equation:
Fe 2 O 3 (K) + 3H 2 (G) \u003d 2Fe (K) + 3H 2 O (G)
Mwitikio huu unawezekana chini ya hali ya kawaida?
Suluhisho: Ili kujibu swali hili la tatizo, unahitaji kuhesabu mabadiliko ya kawaida katika nishati ya Gibbs ya majibu. Chini ya hali ya kawaida:
Muhtasari unafanywa kwa kuzingatia idadi ya mifano inayohusika katika mmenyuko wa vitu, uundaji wa urekebishaji thabiti zaidi wa dutu rahisi huchukuliwa sawa na sifuri.
Kwa kuzingatia hapo juu
Kulingana na data ya jedwali:
Michakato inayoendelea moja kwa moja hupungua. Kama< 0, процесс принципиально осуществим, если >0, mchakato hauwezi kukimbia moja kwa moja.
Kwa hiyo, mmenyuko huu hauwezekani chini ya hali ya kawaida.
Mfano 3 Andika misemo ya sheria ya hatua kwa watu wengi kwa athari:
a) 2NO (G) + Cl 2 (G) = 2NOCl (G)
b) CaCO 3 (K) \u003d CaO (K) + CO 2 (G)
Suluhisho: Kulingana na sheria ya hatua ya wingi, kiwango cha majibu ni sawia moja kwa moja na bidhaa ya viwango vya viitikio kwa nguvu sawa na coefficients stoichiometric:
a) V \u003d k 2.
b) Kwa kuwa kalsiamu carbonate ni dutu ngumu, mkusanyiko wake haubadilika wakati wa majibu, usemi unaotaka utakuwa:
V = k, i.e. katika kesi hii, kiwango cha majibu kwa joto fulani ni mara kwa mara.
Mfano 4 Mmenyuko wa mwisho wa mtengano wa pentakloridi ya fosforasi huendelea kulingana na equation:
PCl 5 (G) \u003d PCl 3 (G) + Cl 2 (G); 
Jinsi ya kubadilisha: a) joto; b) shinikizo; c) mkusanyiko ili kuhamisha usawa kuelekea mmenyuko wa moja kwa moja - utengano wa PCl 5? Andika usemi wa kihisabati kwa viwango vya miitikio ya mbele na ya nyuma, pamoja na viasili vya usawa.
Suluhisho: Mabadiliko au mabadiliko ya usawa wa kemikali ni badiliko la viwango vya usawa vya viitikio kama matokeo ya mabadiliko katika mojawapo ya hali ya mmenyuko.
Mabadiliko ya usawa wa kemikali yanatii kanuni ya Le Chatelier, kulingana na ambayo mabadiliko katika mojawapo ya masharti ambayo mfumo uko katika usawa husababisha mabadiliko ya usawa katika mwelekeo wa majibu ambayo yanapingana na mabadiliko ya derivative.
a) Kwa kuwa mmenyuko wa mtengano wa PCl 5 ni endothermic, kisha kuhamisha usawa kuelekea mmenyuko wa moja kwa moja, ni muhimu kuongeza joto.
b) Kwa kuwa mtengano wa PCl 5 katika mfumo huu husababisha kuongezeka kwa kiasi (molekuli mbili za gesi huundwa kutoka molekuli moja ya gesi), kisha kuhamisha usawa kuelekea mmenyuko wa moja kwa moja, ni muhimu kupunguza shinikizo.
c) Mabadiliko ya usawa katika mwelekeo ulioonyeshwa yanaweza kupatikana wote kwa kuongeza mkusanyiko wa PCl 5 na kwa kupunguza mkusanyiko wa PCl 3 au Cl 2.
Kulingana na sheria ya hatua ya wingi, viwango vya athari za moja kwa moja (V 1) na kinyume (V 2) vinaonyeshwa na milinganyo:
V 2 \u003d k
Usawa wa mara kwa mara wa mmenyuko huu unaonyeshwa na equation:
Kazi za kudhibiti:
81 - 100. a) kuhesabu mabadiliko ya kawaida katika enthalpy ya mmenyuko wa moja kwa moja na kuamua ikiwa majibu haya ni ya nje au ya mwisho;
b) kuamua mabadiliko katika nishati ya Gibbs ya mmenyuko wa moja kwa moja na kuteka hitimisho kuhusu uwezekano wa utekelezaji wake chini ya hali ya kawaida;
c) kuandika usemi wa hisabati kwa kiwango cha athari za mbele na za nyuma, pamoja na viwango vya usawa;
d) masharti yanapaswa kubadilishwa vipi ili kuhamisha usawa wa mchakato kwenda kulia?
81. CH 4 (g) + CO 2 (g) \u003d 2CO (g) + 2H 2 (g)
82. FeO (K) + CO (g) \u003d Fe (K) + CO 2 (g)
83. C 2 H 4 (g) + O 2 (g) \u003d CO 2 (g) + H 2 O (g)
84. N 2 (g) + 3H 2 (g) \u003d 2NH 3 (g)
85. H 2 O (g) + CO (g) \u003d CO 2 (g) + H 2 (g)
86. 4HCl (g) + O 2 (g) \u003d 2H 2 O (g) + 2Cl 2 (g)
87. Fe 2 O 3 (K) + 3H 2 (g) \u003d 2Fe (K) + 3H 2 O (g)
88. 2SO 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2SO 3 (g)
89. PCl 5 (g) \u003d PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
90. CO 2 (g) + C (graphite) \u003d 2CO (g)
91. 2H 2 S (g) + 3O 2 (g) \u003d 2SO 2 (g) + H 2 O (g)
92. Fe 2 O 3 (K) + CO (g) \u003d 2FeO (K) + CO 2 (g)
93. 4NH 3 (g) + 5O 2 (g) \u003d 4NO (g) + 6H 2 O (g)
94. NH 4 Cl (K) = NH 3 (g) + HCl (g)
95. CH 4 (g) + 2O 2 (g) \u003d CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
96. CS 2 (g) + 3O 2 (g) \u003d CO 2 (g) + 2SO 2 (g)
97. 4HCl (g) + O 2 (g) \u003d 2Cl 2 (g) + 2H 2 O (g)
98. 2 HAPANA (g) + O 2 (g) \u003d N 2 O 4 (g)
99. NH 3 (g) + HCl (g) \u003d NH 4 Cl (K)
100. CS 2 (g) + 3O 2 (g) \u003d 2Cl 2 (g) + 2SO 2 (g)
Mada ya 6: Suluhu. Njia za kuelezea mkusanyiko wa suluhisho
Ufumbuzi ni mifumo ya homogeneous inayojumuisha kutengenezea, vimumunyisho na bidhaa zinazowezekana za mwingiliano wao. Mkusanyiko wa suluhisho ni maudhui ya solute katika molekuli fulani au kiasi kinachojulikana cha ufumbuzi au kutengenezea.
Njia za kuelezea mkusanyiko wa suluhisho:
Sehemu ya wingi() inaonyesha idadi ya gramu ya solute katika 100 g ya suluhisho:
wapi T ni wingi wa dutu iliyoyeyushwa (g), T 1 - wingi wa suluhisho (g).
Mkusanyiko wa Molar inaonyesha idadi ya moles ya solute iliyo katika lita 1 ya suluhisho:
ambapo M ni molekuli ya molar ya dutu (g / mol), V ni kiasi cha suluhisho (l).
Mkusanyiko wa Molar inaonyesha idadi ya moles ya solute iliyo katika 1000 g ya kutengenezea: p 101-120. Pata sehemu ya misa, mkusanyiko wa molar, mkusanyiko wa molar kwa suluhisho zifuatazo:
| Chaguo | Dawa (x) | Uzito wa dutu (x) | Kiasi cha maji | Uzito wa Suluhisho |
| CuSO4 | 320 g | 10 l | 1,019 | |
| NaCl | 0.6 g | 50 ml | 1,071 | |
| H2SO4 | 2 g | 100 ml | 1,012 | |
| Na2SO4 | 13 g | 100 ml | 1,111 | |
| HNO3 | 12.6 g | 100 ml | 1,066 | |
| HCl | 3.6 kg | 10 kg | 1,098 | |
| NaOH | 8 g | 200 g | 1,043 | |
| MgCl 2 | 190 g | 810 g | 1,037 | |
| KOH | 224 g | 776 g | 1,206 | |
| CuCl 2 | 13.5 g | 800 ml | 1,012 | |
| HCl | 10.8 g | 200 g | 1,149 | |
| CuSO4 | 8 g | 200 ml | 1,040 | |
| NaCl | 6.1 g | 600 ml | 1,005 | |
| Na2SO3 | 4.2 g | 500 ml | 1,082 | |
| H2SO4 | 98 g | 1000 ml | 1,066 | |
| ZnCl 2 | 13.6 g | 100 ml | 1,052 | |
| H3PO4 | 9.8 g | 1000 ml | 1,012 | |
| Ba(OH)2 | 100 g | 900 g | 1,085 | |
| H3PO4 | 29.4 g | 600 ml | 1,023 | |
| NaOH | 28 g | 72 g | 1,309 |
1. Kiwango cha athari za kemikali. Ufafanuzi wa dhana. Mambo yanayoathiri kiwango cha mmenyuko wa kemikali: mkusanyiko wa reagent, shinikizo, joto, uwepo wa kichocheo. Sheria ya hatua ya molekuli (LMA) kama sheria ya msingi ya kinetiki ya kemikali. Kiwango cha mara kwa mara, maana yake ya kimwili. Ushawishi juu ya kasi ya mmenyuko mara kwa mara ya asili ya viitikio, joto na uwepo wa kichocheo.
Kiwango cha mmenyuko wa homogeneous ni kiasi cha nambari sawa na mabadiliko katika mkusanyiko wa molar ya mshiriki yeyote katika majibu kwa kila wakati wa kitengo.
Kiwango cha wastani cha mmenyuko v cf katika muda kutoka t 1 hadi t 2 imedhamiriwa na uwiano:
Sababu kuu zinazoathiri kiwango cha mmenyuko wa kemikali wa homogeneous ni:
- - asili ya reactants;
- - viwango vya molar ya reagents;
- - shinikizo (ikiwa gesi zinahusika katika mmenyuko);
- - joto;
- - uwepo wa kichocheo.
Kiwango cha mmenyuko tofauti ni thamani ya nambari sawa na mabadiliko ya kiasi cha kemikali cha mshiriki yeyote katika athari kwa kila wakati wa kitengo kwa kila eneo la kitengo cha kiolesura: .
Kwa hatua, athari za kemikali zimegawanywa kuwa rahisi (msingi) na ngumu. Athari nyingi za kemikali ni taratibu ngumu zinazotokea katika hatua kadhaa, i.e. inayojumuisha michakato kadhaa ya kimsingi.
Kwa athari za kimsingi, sheria ya hatua ya wingi ni halali: kiwango cha mmenyuko wa kemikali ya msingi ni sawia moja kwa moja na bidhaa ya viwango vya viitikio kwa nguvu sawa na coefficients stoichiometric katika equation ya mmenyuko.
Kwa mmenyuko wa kimsingi aA + bB > ... kiwango cha athari, kulingana na sheria ya hatua ya wingi, inaonyeshwa na uhusiano:
ambapo c(A) na c(B) ni viwango vya molar ya viitikio A na B; a na b ni mgawo wa stoichiometric sambamba; k ndio kiwango kisichobadilika cha majibu haya.
Kwa athari tofauti, equation ya sheria ya hatua ya wingi haijumuishi viwango vya vitendanishi vyote, lakini ni gesi au kufutwa tu. Kwa hivyo, kwa majibu ya mwako wa kaboni:
C (c) + O 2 (g) > CO 2 (g)
equation ya kasi ina fomu:.
Maana ya kimwili ya kiwango kisichobadilika ni kwamba ni nambari sawa na kasi ya mmenyuko wa kemikali katika viwango vya viitikio sawa na 1 mol/dm 3 .
Thamani ya kiwango cha mara kwa mara cha mmenyuko wa homogeneous inategemea asili ya reactants, joto na kichocheo.
2. Athari ya joto kwenye kiwango cha mmenyuko wa kemikali. Mgawo wa joto wa kiwango cha mmenyuko wa kemikali. molekuli hai. Mkondo wa usambazaji wa molekuli kulingana na nishati yao ya kinetic. Nishati ya uanzishaji. Uwiano wa nishati ya kuwezesha na nishati ya dhamana ya kemikali katika molekuli za awali. Hali ya mpito, au changamano iliyoamilishwa. Nishati ya uanzishaji na athari ya joto ya mmenyuko (mpango wa nishati). Utegemezi wa mgawo wa joto wa kasi ya majibu kwa thamani ya nishati ya kuwezesha.
Kadiri hali ya joto inavyoongezeka, kiwango cha mmenyuko wa kemikali kawaida huongezeka. Thamani inayoonyesha ni mara ngapi kiwango cha athari huongezeka na ongezeko la joto kwa digrii 10 (au, ni nini sawa, na 10 K), inaitwa mgawo wa joto wa kiwango cha mmenyuko wa kemikali (r):
ambapo - maadili ya kiwango cha majibu, kwa mtiririko huo, kwa joto T 2 na T 1; r ni mgawo wa joto wa kasi ya majibu.
Utegemezi wa kasi ya mmenyuko kwenye halijoto ni takriban kuamuliwa na kanuni ya majaribio ya van't Hoff: kwa ongezeko la joto kwa kila digrii 10, kasi ya mmenyuko wa kemikali huongezeka kwa mara 2-4.
Maelezo sahihi zaidi ya utegemezi wa kasi ya majibu kwenye halijoto yanawezekana ndani ya mfumo wa nadharia ya kuwezesha Arrhenius. Kwa mujibu wa nadharia hii, mmenyuko wa kemikali unaweza kutokea tu wakati chembe hai zinapogongana. Chembe huitwa kazi ikiwa zina tabia fulani ya nishati ya mmenyuko fulani, ambayo ni muhimu kushinda nguvu za kukataa zinazotokea kati ya shells za elektroni za chembe zinazoitikia. Uwiano wa chembe hai huongezeka kwa joto la kuongezeka.
Mchanganyiko ulioamilishwa ni kikundi cha kati kisicho na msimamo ambacho huundwa wakati wa mgongano wa chembe hai na iko katika hali ya ugawaji upya wa vifungo. Wakati tata iliyoamilishwa hutengana, bidhaa za majibu zinaundwa.
Nishati ya uanzishaji E na ni sawa na tofauti kati ya nishati ya wastani ya chembe zinazoitikia na nishati ya tata iliyoamilishwa.
Kwa athari nyingi za kemikali, nishati ya kuwezesha ni ndogo kuliko nishati ya kutenganisha ya vifungo dhaifu zaidi katika molekuli za viitikio.
Katika nadharia ya uanzishaji, athari ya joto kwenye kiwango cha mmenyuko wa kemikali inaelezewa na equation ya Arrhenius kwa kiwango cha mara kwa mara cha mmenyuko wa kemikali:
ambapo A ni sababu ya mara kwa mara, isiyotegemea hali ya joto, imedhamiriwa na asili ya reactants; e ni msingi wa logarithm asili; E a - nishati ya uanzishaji; R ni gesi ya molar isiyobadilika.
Kama ifuatavyo kutoka kwa mlinganyo wa Arrhenius, kadiri kasi inavyoongezeka ya mmenyuko, ndivyo nishati ya kuwezesha inavyopungua. Hata kupungua kidogo kwa nishati ya uanzishaji (kwa mfano, wakati kichocheo kinapoanzishwa) husababisha ongezeko kubwa la kiwango cha majibu.
Kwa mujibu wa equation ya Arrhenius, ongezeko la joto husababisha kuongezeka kwa kiwango cha mara kwa mara cha mmenyuko wa kemikali. Kadiri thamani ya E a inavyokuwa ndogo, ndivyo athari ya halijoto inavyoonekana zaidi kwenye kiwango cha mmenyuko na, kwa hiyo, ndivyo mgawo wa joto wa kiwango cha majibu unavyoongezeka.
3. Ushawishi wa kichocheo juu ya kiwango cha mmenyuko wa kemikali. Kichocheo cha homogeneous na tofauti. Vipengele vya nadharia ya catalysis ya homogeneous. Nadharia ya misombo ya kati. Vipengele vya nadharia ya kichocheo tofauti. Vituo vinavyofanya kazi na jukumu lao katika kichocheo tofauti. Dhana ya adsorption. Ushawishi wa kichocheo kwenye nishati ya kuwezesha athari ya kemikali. Catalysis katika asili, sekta, teknolojia. kichocheo cha biochemical. Vimeng'enya.
Catalysis ni badiliko katika kiwango cha mmenyuko wa kemikali chini ya utendakazi wa vitu ambavyo wingi na asili yake baada ya kukamilika kwa mmenyuko hubaki sawa na kabla ya majibu.
Kichocheo ni dutu inayobadilisha kiwango cha mmenyuko wa kemikali, lakini inabakia bila kubadilika kwa kemikali.
Kichocheo chanya huongeza kasi ya majibu; kichocheo hasi, au kizuizi, hupunguza kasi ya majibu.
Katika hali nyingi, athari ya kichocheo inaelezewa na ukweli kwamba inapunguza nishati ya uanzishaji wa majibu. Kila moja ya michakato ya kati inayohusisha kichocheo huendelea na nishati ya chini ya kuwezesha kuliko majibu yasiyo ya kichocheo.
Katika kichocheo cha homogeneous, kichocheo na reactants huunda awamu moja (suluhisho). Katika kichocheo cha aina nyingi, kichocheo (kawaida kigumu) na viitikio viko katika awamu tofauti.
Katika kipindi cha kichocheo cha homogeneous, kichocheo huunda kiwanja cha kati na reagent, ambayo humenyuka na reagent ya pili kwa kiwango cha juu au hutengana kwa haraka na kutolewa kwa bidhaa ya majibu.
Mfano wa kichocheo cha homogeneous: uoksidishaji wa oksidi ya sulfuri (IV) hadi oksidi ya sulfuri (VI) na oksijeni katika mbinu ya nitrasi ya kuzalisha asidi ya sulfuriki (hapa kichocheo ni oksidi ya nitrojeni (II), ambayo humenyuka kwa urahisi na oksijeni).
Katika kichocheo tofauti, majibu huendelea kwenye uso wa kichocheo. Hatua za awali ni uenezaji wa chembe zinazoathiriwa kwa kichocheo na urejeshaji wao (yaani kufyonzwa) na uso wa kichocheo. Molekuli za kitendanishi huingiliana na atomi au vikundi vya atomi vilivyo kwenye nyuso za kichocheo, na kutengeneza misombo ya uso wa kati. Ugawaji wa wiani wa elektroni unaotokea katika misombo hiyo ya kati husababisha kuundwa kwa vitu vipya ambavyo vinaharibiwa, yaani, kuondolewa kutoka kwa uso.
Mchakato wa malezi ya misombo ya uso wa kati hutokea kwenye vituo vya kazi vya kichocheo.
Mfano wa kichocheo tofauti ni kuongezeka kwa kasi ya oksidi ya oksidi ya salfa(IV) hadi oksidi ya sulfuri(VI) na oksijeni mbele ya oksidi ya vanadium(V).
Mifano ya michakato ya kichocheo katika tasnia na teknolojia: muundo wa amonia, muundo wa asidi ya nitriki na sulfuri, kupasuka na urekebishaji wa mafuta, kuchomwa kwa bidhaa za mwako usio kamili wa petroli kwenye magari, nk.
Mifano ya michakato ya kichocheo katika asili ni mingi, kwa kuwa athari nyingi za biochemical zinazotokea katika viumbe hai ni athari za kichocheo. Athari hizi huchochewa na protini zinazoitwa enzymes. Kuna takriban enzymes 30,000 katika mwili wa mwanadamu, ambayo kila moja huchochea aina moja tu ya mchakato (kwa mfano, mate ptyalin huchochea tu ubadilishaji wa wanga kuwa glukosi).
4. Usawa wa kemikali. Athari za kemikali zinazoweza kutenduliwa na zisizoweza kutenduliwa. hali ya usawa wa kemikali. Usawa wa kemikali mara kwa mara. Mambo ambayo huamua thamani ya usawa wa mara kwa mara: asili ya reactants na joto. Badilisha katika usawa wa kemikali. Ushawishi wa mabadiliko katika mkusanyiko, shinikizo na joto kwenye nafasi ya usawa wa kemikali.
Athari za kemikali, kama matokeo ambayo vitu vya kuanzia vinabadilishwa kabisa kuwa bidhaa za athari, huitwa zisizoweza kubadilika. Matendo yanayoenda kwa wakati mmoja katika pande mbili tofauti (mbele na nyuma) huitwa reversible.
Katika athari zinazoweza kugeuzwa, hali ya mfumo ambayo viwango vya athari ya mbele na ya nyuma ni sawa () inaitwa hali ya usawa wa kemikali. Usawa wa kemikali ni wa nguvu, i.e. kuanzishwa kwake haimaanishi kukomesha majibu. Katika hali ya jumla, kwa athari yoyote inayoweza kubadilishwa aA + bB - dD + eE, bila kujali utaratibu wake, uhusiano ufuatao unashikilia:
Katika usawa, bidhaa ya viwango vya bidhaa za mmenyuko, inajulikana kwa bidhaa ya viwango vya vifaa vya kuanzia, kwa mmenyuko fulani kwa joto fulani ni thamani ya mara kwa mara, inayoitwa usawa wa usawa (K).
Thamani ya mara kwa mara ya usawa inategemea asili ya reactants na joto, lakini haitegemei viwango vya vipengele vya mchanganyiko wa usawa.
Kubadilisha hali (joto, shinikizo, mkusanyiko), ambayo mfumo uko katika hali ya usawa wa kemikali (), husababisha usawa. Kama matokeo ya mabadiliko ya usawa katika viwango vya athari za moja kwa moja na za nyuma () kwa wakati, usawa mpya wa kemikali () umeanzishwa katika mfumo, unaolingana na hali mpya. Mpito kutoka hali moja ya usawa hadi nyingine inaitwa kuhama, au mabadiliko katika nafasi ya usawa.
Ikiwa, wakati wa mpito kutoka hali moja ya usawa hadi nyingine, viwango vya vitu vilivyorekodiwa upande wa kulia wa equation ya mmenyuko huongezeka, wanasema kwamba usawa hubadilika kwenda kulia. Ikiwa, wakati wa mpito kutoka hali moja ya usawa hadi nyingine, viwango vya vitu vilivyorekodiwa upande wa kushoto wa equation ya mmenyuko huongezeka, wanasema kwamba usawa huhamia kushoto.
Mwelekeo wa mabadiliko ya usawa wa kemikali kama matokeo ya mabadiliko katika hali ya nje imedhamiriwa na kanuni ya Le Chatelier: Ikiwa ushawishi wa nje unatolewa kwenye mfumo katika hali ya usawa wa kemikali (kubadilisha hali ya joto, shinikizo au mkusanyiko wa dutu). , basi itapendelea mtiririko wa moja ya michakato miwili iliyo kinyume, ambayo inadhoofisha athari hii.
Kulingana na kanuni ya Le Chatelier:
Kuongezeka kwa mkusanyiko wa sehemu iliyoandikwa upande wa kushoto wa equation husababisha kuhama kwa usawa kwa haki; ongezeko la mkusanyiko wa sehemu iliyoandikwa upande wa kulia wa equation husababisha kuhama kwa usawa kwa kushoto;
Kwa ongezeko la joto, usawa hubadilika kuelekea tukio la mmenyuko wa mwisho wa joto, na kwa kupungua kwa joto, kwa mwelekeo wa mmenyuko wa exothermic;
- - Kwa kuongezeka kwa shinikizo, usawa hubadilika kuelekea mmenyuko ambayo inapunguza idadi ya molekuli ya vitu vya gesi kwenye mfumo, na kwa kupungua kwa shinikizo - kuelekea mmenyuko ambayo huongeza idadi ya molekuli ya vitu vya gesi.
- 5. Photochemical na athari za mnyororo. Vipengele vya mwendo wa athari za picha. Athari za picha na wanyamapori. Athari za kemikali zisizo na matawi na matawi (kwa mfano wa athari za malezi ya kloridi hidrojeni na maji kutoka kwa vitu rahisi). Masharti ya kuanzisha na kukomesha minyororo.
Athari za Photochemical ni majibu ambayo hufanyika chini ya ushawishi wa mwanga. Mmenyuko wa fotokemikali huendelea ikiwa kitendanishi kinachukua kiasi cha mionzi, ambayo ina sifa ya nishati ambayo ni mahususi kwa majibu haya.
Katika kesi ya baadhi ya athari za photochemical, kwa kunyonya nishati, molekuli za reactant hupita katika hali ya msisimko, i.e. kuwa hai.
Katika hali nyingine, mmenyuko wa fotokemikali huendelea ikiwa kiasi cha nishati ya juu sana hufyonzwa hadi vifungo vya kemikali huvunjwa na molekuli kujitenga na kuwa atomi au vikundi vya atomi.
Kiwango cha mmenyuko wa pichakemikali ni kubwa zaidi, ndivyo nguvu ya mionzi inavyoongezeka.
Mfano wa mmenyuko wa picha katika wanyamapori ni photosynthesis, i.e. malezi ya vitu vya kikaboni vya seli kutokana na nishati ya mwanga. Katika viumbe vingi, photosynthesis hufanyika kwa ushiriki wa klorophyll; katika kesi ya mimea ya juu, photosynthesis ni muhtasari wa equation:
CO 2 + H 2 O viumbe hai + O 2
Michakato ya Photochemical pia inasimamia utendaji wa michakato ya maono.
Mwitikio wa mnyororo ni mmenyuko ambao ni mlolongo wa vitendo vya kimsingi vya mwingiliano, na uwezekano wa kila kitendo cha mwingiliano kutokea inategemea mafanikio ya kitendo cha hapo awali.
Hatua za mmenyuko wa mnyororo ni uanzishaji wa mnyororo, ukuzaji wa mnyororo, na kusitisha mnyororo.
Asili ya mnyororo hutokea wakati, kutokana na chanzo cha nje cha nishati (quantum ya mionzi ya umeme, inapokanzwa, kutokwa kwa umeme), chembe za kazi na elektroni zisizoharibika (atomi, radicals bure) huundwa.
Wakati wa maendeleo ya mnyororo, radicals huingiliana na molekuli za awali, na radicals mpya huundwa katika kila tendo la mwingiliano.
Kukomesha kwa mnyororo hutokea ikiwa radicals mbili zinagongana na kuhamisha nishati iliyotolewa katika kesi hii kwa mwili wa tatu (molekuli inayostahimili kuoza, au ukuta wa chombo). Mnyororo pia unaweza kusitishwa ikiwa radical isiyofanya kazi itaundwa.
Kuna aina mbili za athari za mnyororo - zisizo na matawi na matawi.
Katika athari zisizo na matawi, katika hatua ya ukuzaji wa mnyororo, radical moja mpya huundwa kutoka kwa kila itikadi kali.
Katika athari za matawi katika hatua ya ukuzaji wa mnyororo, radicals 2 au zaidi mpya huundwa kutoka kwa athari moja ya kiitikadi.
6. Mambo yanayoamua mwelekeo wa mmenyuko wa kemikali. Vipengele vya thermodynamics ya kemikali. Dhana: awamu, mfumo, mazingira, macro- na microstates. Tabia za msingi za thermodynamic. Nishati ya ndani ya mfumo na mabadiliko yake katika mwendo wa mabadiliko ya kemikali. Enthalpy. Uwiano wa enthalpy na nishati ya ndani ya mfumo. Enthalpy ya kawaida ya dutu. Mabadiliko ya enthalpy katika mifumo wakati wa mabadiliko ya kemikali. Athari ya joto (enthalpy) ya mmenyuko wa kemikali. Michakato ya exo- na endothermic. Thermochemistry. Sheria ya Hess. mahesabu ya thermochemical.
Thermodynamics husoma mifumo ya ubadilishanaji wa nishati kati ya mfumo na mazingira, uwezekano, mwelekeo na mipaka ya mtiririko wa moja kwa moja wa michakato ya kemikali.
Mfumo wa thermodynamic (au mfumo tu) ni mwili au kikundi cha miili inayoingiliana inayotofautishwa kiakili katika nafasi. Nafasi iliyobaki nje ya mfumo inaitwa mazingira (au mazingira tu). Mfumo huo umetenganishwa na mazingira na uso halisi au wa kufikiria.
Mfumo wa homogeneous una awamu moja, mfumo wa heterogeneous una awamu mbili au zaidi.
Awamu ni sehemu ya mfumo ambayo ni sawa katika sehemu zake zote kulingana na muundo wa kemikali na mali na hutenganishwa na sehemu zingine za mfumo na kiolesura.
Hali ya mfumo ina sifa ya jumla ya mali zake za kimwili na kemikali. Macrostate imedhamiriwa na vigezo vya wastani vya seti nzima ya chembe katika mfumo, na microstate imedhamiriwa na vigezo vya kila chembe ya mtu binafsi.
Vigezo vya kujitegemea vinavyoamua macrostate ya mfumo huitwa vigezo vya thermodynamic, au vigezo vya hali. Joto T, shinikizo p, ujazo V, kiasi cha kemikali n, mkusanyiko c, n.k. kwa kawaida huchaguliwa kama vigezo vya hali.
Kiasi cha kimwili, thamani ambayo inategemea tu vigezo vya hali na haitegemei njia ya mpito kwa hali fulani, inaitwa kazi ya serikali. Kazi za serikali ni, haswa:
U - nishati ya ndani;
H - enthalpy;
S - entropy;
G - Gibbs nishati (nishati ya bure au isobaric-isothermal uwezo).
Nishati ya ndani ya mfumo U ni nishati yake yote, inayojumuisha nishati ya kinetic na uwezo wa chembe zote za mfumo (molekuli, atomi, nuclei, elektroni) bila kuzingatia nishati ya kinetic na uwezo wa mfumo kwa ujumla. Kwa kuwa akaunti kamili ya vipengele hivi vyote haiwezekani, basi katika utafiti wa thermodynamic wa mfumo, mabadiliko ya nishati yake ya ndani wakati wa mpito kutoka hali moja (U 1) hadi nyingine (U 2) inazingatiwa:
U 1 U 2 U = U 2 -U1
Mabadiliko katika nishati ya ndani ya mfumo yanaweza kuamua kwa majaribio.
Mfumo unaweza kubadilishana nishati (joto Q) na mazingira na kufanya kazi A, au, kinyume chake, kazi inaweza kufanyika kwenye mfumo. Kulingana na sheria ya kwanza ya thermodynamics, ambayo ni matokeo ya sheria ya uhifadhi wa nishati, joto lililopokelewa na mfumo linaweza kutumika tu kuongeza nishati ya ndani ya mfumo na kufanya kazi na mfumo:
Q= U+A
Katika siku zijazo, tutazingatia mali ya mifumo hiyo, ambayo haiathiriwa na nguvu nyingine yoyote, isipokuwa kwa nguvu za shinikizo la nje.
Ikiwa mchakato katika mfumo unaendelea kwa kiasi cha mara kwa mara (yaani, hakuna kazi dhidi ya nguvu za shinikizo la nje), basi A \u003d 0. Kisha athari ya joto ya mchakato unaoendelea kwa kiasi cha mara kwa mara, Q v ni sawa na mabadiliko katika nishati ya ndani ya mfumo:
Athari nyingi za kemikali zinazokutana katika maisha ya kila siku hufanyika kwa shinikizo la mara kwa mara (michakato ya isobaric). Ikiwa hakuna nguvu zingine zinazofanya kazi kwenye mfumo, isipokuwa kwa shinikizo la nje la mara kwa mara, basi:
A = p(V2 - V 1 ) = pV
Kwa hivyo, kwa upande wetu (p = const):
Qp=U + pV
Q p \u003d U 2 -U 1 + p (V 2 - V 1 ), wapi
Qp = (U 2 +pV 2 )-(U 1 +pV 1 ).
Kazi ya U + pV inaitwa enthalpy; inaonyeshwa na barua N. Enthalpy ni kazi ya serikali na ina mwelekeo wa nishati (J).
Qp= H 2 - H 1 =H,
yaani, athari ya joto ya mmenyuko kwa shinikizo la mara kwa mara na joto T ni sawa na mabadiliko katika enthalpy ya mfumo wakati wa majibu. Inategemea asili ya reactants na bidhaa, hali yao ya kimwili, hali (T, p) ya mmenyuko, na pia kwa kiasi cha vitu vinavyohusika katika majibu.
Enthalpy ya mmenyuko ni mabadiliko katika enthalpy ya mfumo ambapo viitikio huingiliana kwa kiasi sawa na coefficients stoichiometric katika equation ya majibu.
Enthalpy ya mmenyuko inaitwa kawaida ikiwa viitikio na bidhaa za majibu ziko katika hali ya kawaida.
Hali ya kawaida ya dutu ni hali ya jumla au fomu ya fuwele ya dutu ambayo ni imara zaidi ya thermodynamically chini ya hali ya kawaida (T \u003d 25 o C au 298 K; p \u003d 101.325 kPa).
Hali ya kawaida ya dutu iliyopo 298 K katika fomu imara inachukuliwa kuwa kioo chake safi chini ya shinikizo la 101.325 kPa; katika fomu ya kioevu - kioevu safi chini ya shinikizo la 101.325 kPa; kwa fomu ya gesi - gesi yenye shinikizo lake la 101.325 kPa.
Kwa solute, hali yake katika suluhisho kwa molality ya 1 mol / kg inachukuliwa kuwa ya kawaida, na inachukuliwa kuwa suluhisho lina mali ya ufumbuzi usio na kipimo.
Enthalpy ya kawaida ya mmenyuko wa malezi ya mol 1 ya dutu fulani kutoka kwa vitu rahisi katika hali zao za kawaida inaitwa enthalpy ya kawaida ya malezi ya dutu hii.
Mfano wa kurekodi: (CO 2) \u003d - 393.5 kJ / mol.
Enthalpy ya kawaida ya malezi ya dutu rahisi ambayo iko katika hali thabiti zaidi (kwa kupewa p na T) hali ya mkusanyiko inachukuliwa sawa na 0. Ikiwa kipengele kinaunda marekebisho kadhaa ya allotropic, basi tu imara zaidi (kwa kupewa p na T). ) urekebishaji una kiwango cha sifuri enthalpy ya malezi.
Kawaida, idadi ya thermodynamic imedhamiriwa chini ya hali ya kawaida:
p \u003d 101.32 kPa na T \u003d 298 K (25 ° C).
Equations za kemikali zinazoonyesha mabadiliko katika enthalpy (athari za joto za athari) huitwa equations thermochemical. Kuna aina mbili za uandishi wa milinganyo ya joto katika fasihi.
Aina ya thermodynamic ya equation ya thermochemical:
C (graphite) + O 2 (g) CO 2 (g); = - 393.5 kJ.
Fomu ya thermochemical ya equation ya thermochemical kwa mchakato sawa:
C (graphite) + O 2 (g) CO 2 (g) + 393.5 kJ.
Katika thermodynamics, athari za joto za taratibu zinazingatiwa kutoka kwa mtazamo wa mfumo. Kwa hivyo, ikiwa mfumo utatoa joto, basi Q< 0, а энтальпия системы уменьшается (ДH < 0).
Katika thermochemistry ya classical, athari za joto huzingatiwa kutoka kwa mtazamo wa mazingira. Kwa hivyo, ikiwa mfumo utatoa joto, basi inachukuliwa kuwa Q > 0.
Mchakato wa exothermic ni mchakato unaoendelea na kutolewa kwa joto (DH< 0).
Endothermic ni mchakato unaoendelea na ufyonzwaji wa joto (DH> 0).
Sheria ya msingi ya thermochemistry ni sheria ya Hess: "Athari ya joto ya mmenyuko imedhamiriwa tu na hali ya awali na ya mwisho ya mfumo na haitegemei njia ya mabadiliko ya mfumo kutoka hali moja hadi nyingine."
Matokeo kutoka kwa sheria ya Hess: Athari ya kawaida ya joto ya mmenyuko ni sawa na jumla ya joto la kawaida la malezi ya bidhaa za mmenyuko ukiondoa jumla ya joto la kawaida la uundaji wa vifaa vya kuanzia, kwa kuzingatia coefficients ya stoichiometric:
- (majibu) = (endelea.) -(nje.)
- 7. Dhana ya entropy. Mabadiliko ya Entropy wakati wa mabadiliko ya awamu na michakato ya kemikali. Dhana ya uwezekano wa isobaric-isothermal ya mfumo (nishati ya Gibbs, nishati ya bure). Uwiano kati ya ukubwa wa mabadiliko katika nishati ya Gibbs na ukubwa wa mabadiliko katika enthalpy na entropy ya mmenyuko (uhusiano wa msingi wa thermodynamic). Uchambuzi wa Thermodynamic wa uwezekano na hali ya kutokea kwa athari za kemikali. Vipengele vya mwendo wa michakato ya kemikali katika viumbe hai.
Entropy S ni thamani sawia na logariti ya idadi ya serikali ndogo zinazolingana (W) ambapo macrostate fulani inaweza kupatikana:
S=k ln W
Sehemu ya entropy ni J/mol?K.
Entropy ni kipimo cha kiasi cha kiwango cha shida katika mfumo.
Entropy huongezeka wakati wa mpito wa dutu kutoka kwa hali ya fuwele hadi hali ya kioevu na kutoka kioevu hadi hali ya gesi, wakati wa kufutwa kwa fuwele, wakati wa upanuzi wa gesi, wakati wa mwingiliano wa kemikali unaosababisha kuongezeka kwa idadi ya chembe; na juu ya chembe zote katika hali ya gesi. Kinyume chake, taratibu zote, kama matokeo ambayo kuagiza kwa mfumo huongezeka (condensation, upolimishaji, compression, kupunguza idadi ya chembe), hufuatana na kupungua kwa entropy.
Kuna mbinu za kuhesabu thamani kamili ya entropy ya dutu, kwa hiyo, katika jedwali la sifa za thermodynamic za dutu binafsi, data hutolewa kwa S 0, na si kwa DS 0.
Entropy ya kawaida ya dutu rahisi, kinyume na enthalpy ya malezi jambo rahisi, si sawa na sifuri.
Kwa entropy, taarifa inayofanana na ile iliyozingatiwa hapo juu kwa H ni kweli: mabadiliko katika entropy ya mfumo kama matokeo ya mmenyuko wa kemikali (S) ni sawa na jumla ya entropies ya bidhaa za athari ukiondoa jumla ya Entropies ya vitu vya kuanzia. Kama katika hesabu ya enthalpy, muhtasari unafanywa kwa kuzingatia mgawo wa stoichiometric.
Mwelekeo ambao mmenyuko wa kemikali hujitokeza kwa hiari katika mfumo wa pekee imedhamiriwa na hatua ya pamoja ya mambo mawili: 1) tabia ya mfumo wa mpito hadi hali yenye nishati ya chini ya ndani (katika kesi ya michakato ya isobaric, na enthalpy ya chini); 2) tabia ya kufikia hali inayowezekana zaidi, i.e., hali ambayo inaweza kupatikana kwa idadi kubwa ya njia zinazowezekana (microstates), i.e.:
DH > min, DS > max.
Utendaji wa serikali unaoonyesha wakati huo huo ushawishi wa mielekeo yote miwili iliyotajwa hapo juu kwenye mwelekeo wa michakato ya kemikali ni nishati ya Gibbs (nishati ya bure, au uwezo wa isobari-isothermal), inayohusiana na enthalpy na entropy kwa uhusiano.
ambapo T ni joto kamili.
Kama unavyoona, nishati ya Gibbs ina kipimo sawa na enthalpy, na kwa hivyo kawaida huonyeshwa kwa J au kJ.
Kwa michakato ya isobaric-isothermal (yaani, michakato inayotokea kwa joto la kawaida na shinikizo), mabadiliko katika nishati ya Gibbs ni:
G= H-TS
Kama ilivyo kwa H na S, mabadiliko ya nishati ya Gibbs G kama matokeo ya mmenyuko wa kemikali (nishati ya Gibbs ya mmenyuko) ni sawa na jumla ya nguvu za Gibbs za uundaji wa bidhaa za athari ukiondoa jumla. nguvu za Gibbs za malezi ya vifaa vya kuanzia; muhtasari unafanywa kwa kuzingatia idadi ya moles ya vitu vinavyohusika katika mmenyuko.
Nishati ya Gibbs ya uundaji wa dutu inahusiana na mole 1 ya dutu hii na kwa kawaida huonyeshwa katika kJ/mol; katika kesi hii, G 0 ya malezi ya urekebishaji thabiti zaidi wa dutu rahisi inachukuliwa sawa na sifuri.
Kwa joto la mara kwa mara na shinikizo, athari za kemikali zinaweza kuendelea tu katika mwelekeo huo, ambapo nishati ya Gibbs ya mfumo hupungua (G0). Hili ni sharti la uwezekano wa kimsingi wa kutekeleza mchakato huu.
Jedwali hapa chini linaonyesha uwezekano na masharti ya majibu kuendelea na michanganyiko mbalimbali ya ishara za H na S:
Kwa ishara ya G, mtu anaweza kuhukumu uwezekano (hauwezekani) wa mtiririko wa moja kwa moja wa mchakato mmoja. Ikiwa mfumo unaathiriwa, basi inawezekana kufanya mabadiliko kutoka kwa dutu moja hadi nyingine, inayojulikana na ongezeko la nishati ya bure (G> 0). Kwa mfano, katika seli za viumbe hai athari za malezi ya misombo tata ya kikaboni huendelea; nguvu ya uendeshaji wa michakato hiyo ni mionzi ya jua na athari za oxidation katika seli.
1 . Je, thermodynamics ya kemikali inasoma nini:
1) viwango vya mabadiliko ya kemikali na taratibu za mabadiliko haya;
2) sifa za nishati ya michakato ya kimwili na kemikali na uwezo wa mifumo ya kemikali kufanya kazi muhimu;
3) hali ya kuhama kwa usawa wa kemikali;
4) athari za vichocheo kwa kiwango cha michakato ya biochemical.
2. Mfumo wazi ni mfumo ambao:
2) kubadilishana na mazingira wote suala na nishati;
3. Mfumo uliofungwa ni mfumo ambao:
1) haibadilishi jambo au nishati na mazingira;
3) hubadilishana nishati na mazingira, lakini haibadilishi jambo;
4) kubadilishana jambo na mazingira, lakini haibadilishana nishati.
4. Mfumo uliotengwa ni mfumo ambao:
1) haibadilishi maada au nishati na mazingira;
2) kubadilishana vitu na nishati na mazingira;
3) kubadilishana nishati na mazingira, lakini haina kubadilishana jambo;
4) kubadilishana jambo na mazingira, lakini haibadilishana nishati.
5. Ni aina gani ya mifumo ya thermodynamic ambayo suluhisho katika ampoule iliyofungwa iliyowekwa kwenye thermostat ni ya?
1) kutengwa;
2) wazi;
3) kufungwa;
4) stationary.
6. Suluhisho katika ampoule iliyofungwa ni ya aina gani ya mifumo ya thermodynamic?
1) kutengwa;
2) wazi;
3) kufungwa;
4) stationary.
7. Je, seli hai ni ya aina gani ya mifumo ya thermodynamic?
1) wazi;
2) kufungwa;
3) kutengwa;
4) usawa.
8 . Ni vigezo gani vya mfumo wa thermodynamic huitwa pana?
1) thamani ambayo haitegemei idadi ya chembe kwenye mfumo;
2) ambayo thamani yake inategemea idadi ya chembe kwenye mfumo;
3) thamani ambayo inategemea hali ya mkusanyiko wa mfumo;
9. Ni vigezo gani vya mfumo wa thermodynamic huitwa intensive?
!) ambao thamani yake haitegemei idadi ya chembe kwenye mfumo;
2) thamani ambayo inategemea idadi ya chembe katika mfumo;
3) thamani ambayo inategemea hali ya mkusanyiko;
4) ambayo thamani yake inategemea wakati.
10 . Kazi za serikali za mfumo wa thermodynamic ni idadi kama hii:
1) inategemea tu hali ya awali na ya mwisho ya mfumo;
2) hutegemea njia ya mchakato;
3) hutegemea tu hali ya awali ya mfumo;
4) hutegemea tu hali ya mwisho ya mfumo.
11 . Ni kiasi gani ni kazi za hali ya mfumo: a) nishati ya ndani; b) kazi; c) joto; d) enthalpy; e) entropy.
1) a, d, e;
3) idadi yote;
4) a, b, c, d.
12 . Ni ipi kati ya mali zifuatazo ni kubwa: a) wiani; b) shinikizo; c) wingi; d) joto; e) enthalpy; e) kiasi?
1) a, b, d;
3) b, c, d, f;
13. Ni ipi kati ya mali zifuatazo ni pana: a) wiani; b) shinikizo; c) wingi; d) joto; e) enthalpy; e) kiasi?
1) c, e, f;
3) b, c, d, f;
14 . Ni aina gani za kubadilishana nishati kati ya mfumo na mazingira zinazingatiwa na thermodynamics: a) joto; b) kazi; c) kemikali; d) umeme; e) mitambo; e) nyuklia na jua?
1)a,b;
2) c, d, e, f;
3) a, c, d, e, f;
4) a, c, d, e.
15. Taratibu zinazofanyika kwa joto la kawaida huitwa:
1) isobaric;
2) isothermal;
3) isochoric;
4) adiabatic.
16 . Taratibu zinazotokea kwa kiwango cha mara kwa mara huitwa:
1) isobaric;
2) isothermal;
3) isochoric;
4) adiabatic.
17 . Taratibu zinazofanyika kwa shinikizo la mara kwa mara huitwa:
1) isobaric;
2) isothermal;
3) isochoric;
4) adiabatic.
18 . Nishati ya ndani ya mfumo ni: 1) usambazaji wa nishati yote ya mfumo, isipokuwa kwa nishati inayowezekana ya msimamo wake nanishati ya kineticmifumo kwa ujumla;
2) usambazaji mzima wa nishati ya mfumo;
3) usambazaji wa nishati yote ya mfumo, isipokuwa kwa nishati inayowezekana ya msimamo wake;
4) kiasi kinachoonyesha kiwango cha machafuko katika mpangilio wa chembe za mfumo.
19 . Ni sheria gani inayoonyesha uhusiano kati ya kazi, joto na nishati ya ndani ya mfumo?
1) sheria ya pili ya thermodynamics;
2) Sheria ya Hess;
3) sheria ya kwanza ya thermodynamics;
4) sheria ya van't Hoff.
20 . Sheria ya kwanza ya thermodynamics inaonyesha uhusiano kati ya:
1) kazi, joto na nishati ya ndani;
2) Gibbs nishati ya bure, enthalpy na entropy ya mfumo;
3) kazi na joto la mfumo;
4) kazi na nishati ya ndani.
21 . Ni equation gani ni usemi wa kihesabu wa sheria ya kwanza ya thermodynamics kwa mifumo iliyotengwa?
l)AU=0 2)AU=Q-p-AV 3)AG=AH-TAS
22 . Ni equation gani ni usemi wa kihesabu wa sheria ya kwanza ya thermodynamics kwa mifumo iliyofungwa?
2)AU=Q-p-AV;
3) AG = AH - T*AS;
23 . Nishati ya ndani ya mfumo uliotengwa ni thabiti au inabadilika?
1) kudumu;
2) kutofautiana.
24 . Katika mfumo wa pekee, mmenyuko wa mwako wa hidrojeni huendelea na kuundwa kwa maji ya kioevu. Je, nishati ya ndani na enthalpy ya mfumo hubadilika?
1) nishati ya ndani haitabadilika, enthalpy itabadilika;
2) nishati ya ndani itabadilika, enthalpy haitabadilika;
3) nishati ya ndani haitabadilika, enthalpy haitabadilika;
4) nishati ya ndani itabadilika, enthalpy itabadilika.
25 . Ni chini ya hali gani mabadiliko ya nishati ya ndani ni sawa na joto lililopokelewa na mfumo kutoka kwa mazingira?
1) kwa kiasi cha mara kwa mara;
3) kwa shinikizo la mara kwa mara;
4) kwa hali yoyote.
26 . Athari ya joto ya athari inayoendelea kwa kiwango cha mara kwa mara inaitwa mabadiliko:
1) enthalpy;
2) nishati ya ndani;
3) entropy;
4) Gibbs nishati ya bure.
27 . Enthalpy ya mmenyuko ni:
1) kiasi cha joto ambacho hutolewa au kufyonzwa wakati wa mmenyuko wa kemikali chini ya hali ya isobaric-isothermal;
4) kiasi kinachoonyesha kiwango cha machafuko katika mpangilio na harakati za chembe za mfumo.
28. Michakato ya kemikali wakati ambayo enthalpy ya mfumo hupungua na joto hutolewa kwenye mazingira ya nje huitwa:
1) endothermic;
2) exothermic;
3) exergonic;
4) endergonic.
29 . Katika hali gani mabadiliko ya enthalpy ni sawa na joto lililopokelewa na mfumo kutoka kwa mazingira?
1) kwa kiasi cha mara kwa mara;
2) kwa joto la kawaida;
3) kwa shinikizo la mara kwa mara;
4) kwa hali yoyote.
30 . Athari ya joto ya athari inayoendelea kwa shinikizo la mara kwa mara inaitwa mabadiliko:
1) nishati ya ndani;
2) hakuna ufafanuzi wa awali ni sahihi;
3) enthalpy;
4) entropy.
31. Ni michakato gani inayoitwa endothermic?
1) ambayo AN ni hasi;
3) ambayoANvyema;
32 . Ni michakato gani inayoitwa exothermic?
1) kwa ambayoANhasi;
2) ambayo AG ni hasi;
3) ambayo AH ni chanya;
4) ambayo AG ni chanya.
33 . Taja uundaji wa sheria ya Hess:
1) athari ya joto ya mmenyuko inategemea tu hali ya awali na ya mwisho ya mfumo na haitegemei njia ya majibu;
2) joto linaloingizwa na mfumo kwa kiasi cha mara kwa mara ni sawa na mabadiliko katika nishati ya ndani ya mfumo;
3) joto linaloingizwa na mfumo kwa shinikizo la mara kwa mara ni sawa na mabadiliko katika enthalpy ya mfumo;
4) athari ya joto ya mmenyuko haitegemei hali ya awali na ya mwisho ya mfumo, lakini inategemea njia ya majibu.
34. Je! ni sheria gani inayofanya hesabu ya maudhui ya kalori ya chakula?
1) Van't Hoff;
2) Hess;
3) Sechenov;
35. Wakati wa oxidation ya vitu gani katika hali ya mwili, nishati zaidi hutolewa?
1) protini;
2) mafuta;
3) wanga;
4) wanga na protini.
36 . Mchakato wa hiari ni ule ambao:
1) uliofanywa bila msaada wa kichocheo;
2) inaambatana na kutolewa kwa joto;
3) kufanyika bila matumizi ya nishati ya nje;
4) inapita haraka.
37 . Entropy ya majibu ni:
1) kiasi cha joto ambacho hutolewa au kufyonzwa wakati wa mmenyuko wa kemikali chini ya hali ya isobaric-isothermal;
2) kiasi cha joto ambacho hutolewa au kufyonzwa wakati wa mmenyuko wa kemikali chini ya hali ya isochoric-isothermal;
3) thamani inayoonyesha uwezekano wa mtiririko wa moja kwa moja wa mchakato;
4) kiasi kinachoonyesha kiwango cha machafuko katika mpangilio na mwendo wa chembe za mfumo.
38 . Ni utendakazi gani wa hali unaoonyesha mwelekeo wa mfumo kufikia hali inayowezekana, ambayo inalingana na ubahatishaji wa juu zaidi wa usambazaji wa chembe?
1) enthalpy;
2) entropy;
3) Gibbs nishati;
4) nishati ya ndani.
39 . Ni uwiano gani wa entropies ya majimbo matatu ya jumla ya dutu moja: gesi, kioevu, imara:
I) S(d) >S(w) >S(TV); 2) S(tv)>S(g)>S(g); 3) S(g)>S(g)>S(TB); 4) hali ya mkusanyiko haiathiri thamani ya entropy.
40 . Ni katika michakato gani ifuatayo inapaswa kuzingatiwa mabadiliko mazuri zaidi katika entropy:
1) CH3OH (tv) --> CH,OH (g);
2) CH3OH (tv) --> CH 3 OH (g);
3) CH, OH (g) -> CH3OH (tv);
4) CH,OH (g) -> CH3OH (tv).
41 . Chagua taarifa sahihi: entropy ya mfumo huongezeka wakati:
1) kuongezeka kwa shinikizo;
2) mpito kutoka kioevu hadi hali ngumu ya mkusanyiko
3) kupanda kwa joto;
4) mpito kutoka kwa gesi hadi hali ya kioevu.
42. Ni kazi gani ya thermodynamic inayoweza kutumika kutabiri ikiwa majibu yataendelea moja kwa moja katika mfumo uliotengwa?
1) enthalpy;
2) nishati ya ndani;
3entropy;
4) nishati inayowezekana ya mfumo.
43 . Je! ni mlinganyo gani wa kihesabu wa sheria ya 2 ya thermodynamics kwa mifumo iliyotengwa?
2)AS>Q\T
44 . Ikiwa mfumo unapokea kwa kugeuza kiasi cha joto Q kwenye joto la T, basi obT;
2) kuongezeka kwaQ/ T;
3) huongezeka kwa thamani kubwa kuliko Q/T;
4) huongezeka kwa kiasi chini ya Q/T.
45 . Katika mfumo wa pekee, mmenyuko wa kemikali huendelea kwa hiari na kuundwa kwa kiasi fulani cha bidhaa. Je, entropy ya mfumo kama huo inabadilika?
1) huongezeka
2) hupungua
3) haibadilika
4) hufikia thamani ya chini
46 . Onyesha katika michakato gani na chini ya hali gani mabadiliko katika entropy yanaweza kuwa sawa na kazi ya mchakato?
1) katika isobaric, kwa P na T mara kwa mara;
2) katika isochoric, kwa mara kwa mara V na T;
3) mabadiliko ya entropy sio sawa na kazi;
4) katika isothermal, kwa mara kwa mara P na 47 . Je, nishati inayofungamana ya mfumo wa TS itabadilikaje inapokanzwa na inapokolezwa?
