Почему протекают химические реакции

Содержание

Слайд 2

Первый закон термодинамики – закон сохранения энергии

Энергия не возникает из ничего и

Первый закон термодинамики – закон сохранения энергии Энергия не возникает из ничего
не исчезает бесследно, а только переходит из одной формы в другую

Слайд 3

Энергия объекта
Кинетическая Потенциальная Внутренняя
Кинетическая Энергия их Энергия, Взаимное Внутриядерная
энергия взаимного

Энергия объекта Кинетическая Потенциальная Внутренняя Кинетическая Энергия их Энергия, Взаимное Внутриядерная энергия
связанная с отталкивание энергия
движения притяжения движением ē, ē и ядер
атомов, и отталкивания их притяжением
молекул, к ядру
ионов

Слайд 4

Е реагентов > Е продуктов
Энергия выделяется в окружающую среду
Реакции, при которых выделяется

Е реагентов > Е продуктов Энергия выделяется в окружающую среду Реакции, при
энергия и нагревается окружающая среда, называются экзотермическими.

Слайд 5

Е реагентов < Е продуктов
Энергия поглощается из окружающей среды, температура системы понижается
Реакции,

Е реагентов Энергия поглощается из окружающей среды, температура системы понижается Реакции, при
при протекании которых энергия поглощается из окружающей среды, называется эндотермической.

Слайд 6

Энергия, которая выделяется или поглощается в химической реакции, называется тепловым эффектом реакции.

Тепловой

Энергия, которая выделяется или поглощается в химической реакции, называется тепловым эффектом реакции.
эффект реакции
выражается в кДж и его относят к тем количествам веществ, которые определены уравнением.
Уравнение, в котором указан тепловой эффект реакции, называется термохимическим.
2H2 + O2 = 2H2O + 484 кДж

Слайд 7

Для расчета тепловых эффектов реакций используют значения величин теплот образования исходных веществ

Для расчета тепловых эффектов реакций используют значения величин теплот образования исходных веществ
и продуктов реакции

Теплота образования соединения (Qобр) – это тепловой эффект реакции образования одного моля соединения из простых веществ, устойчивых в стандартных условиях (25°С, 1 атм)
При таких условиях теплота образования простых веществ равна 0.
C + O2 = CO2 + 394 кДж
теплоты образования
0,5N2 + 0,5O2 = NO – 90 кДж

Слайд 8

Закон Гесса (1840)

Тепловой эффект химической реакции не зависит от промежуточных стадий (при

Закон Гесса (1840) Тепловой эффект химической реакции не зависит от промежуточных стадий
условии, что исходные вещества и продукты реакции одинаковы).
С + O2 → CO2 + 394 кДж/моль (Q1)
а) С + 0,5O2 → CO + ?(Q2)
б) CO + 0,5O2 → CO2 + 284 кДж/моль(Q3)
Q1 = Q2 + Q3
Q2 = Q1 – Q3 = 394 – 284 = 110 кДж

Слайд 9

Следствие из закона Гесса

Тепловой эффект химической реакции равен сумме теплот образования всех

Следствие из закона Гесса Тепловой эффект химической реакции равен сумме теплот образования
продуктов реакции минус сумма теплот образования всех реагентов (с учетом коэффициентов в уравнении реакции):
Qр = ΣQобр(продукты) – ΣQобр(реагенты)

Слайд 10

Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 + Qр

По справочнику:
Qобр(Al2O3) =

Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 + Qр По справочнику: Qобр(Al2O3)
1670 кДж/моль
Qобр(Fe2O3) = 820 кДж/моль
Qр = Qобр(Al2O3) – Qобр(Fe2O3) = 1670 – 820 = 850 кДж
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 + Qр
Qр = 3Qобр(CO2) – [3Qобр(CO) + Qобр(Fe2O3)] = 3 · 394 – [3 · 110 + 820] = 32 кДж

Слайд 11

Энтальпия (теплосодержание) – это величина, которая характеризует запас энергии в веществе.

ΔH =

Энтальпия (теплосодержание) – это величина, которая характеризует запас энергии в веществе. ΔH
ΣHпродукты – ΣHреагенты
ΔH = -Qреакции
Для экзотермической реакции:
Q > 0, ΔH < 0
Для эндотермической реакции
Q < 0, ΔH > 0
(ΔH обр – справочное значение)

Слайд 12

Движущая сила реакций

Для экзотермических реакций – стремление системы к состоянию с наименьшей

Движущая сила реакций Для экзотермических реакций – стремление системы к состоянию с
внутренней энергией.
Для эндотермических реакций – стремление любой системы в наиболее вероятному состоянию, которое характеризуется максимальным беспорядком, более высокой энтропией.
Энтропия – мера хаоса.

Слайд 14

Выводы

Направление химической реакции определяется двумя факторами: стремлением к уменьшению внутренней энергии и

Выводы Направление химической реакции определяется двумя факторами: стремлением к уменьшению внутренней энергии
стремлением к увеличению энтропии.
Эндотермическую реакцию можно активировать, если она сопровождается увеличением энтропии.
Энтропия увеличивается при повышении температуры и особенно при фазовых переходах.
Чем выше температура, при которой проводят реакцию, тем большее значение будет иметь энтропийный фактор по сравнению по сравнению с энергетическим.

Слайд 15

Возможность протекания реакций в зависимости от ΔH и ΔS

Возможность протекания реакций в зависимости от ΔH и ΔS
Имя файла: Почему-протекают-химические-реакции.pptx
Количество просмотров: 265
Количество скачиваний: 0