Энергия Гиббса и максимальная полезная работа

Кинетические уравнения необратимых реакций 2-го порядка.

Кинетические уравнения необратимых реакций 2-го порядков.

Кинетическое уравнение реакции второго порядка:

Если , то .

. Разделим переменные и проинтегрируем: и получим:

уравнения реакций второго порядка

Билет № 14

1…Энтропия изолированной системы. Второе начало термодинамики, математическая запись, значение.

10. Энтропия как функция состояния и критерий направления процесса в изолированной системе.

Энтропия – критерий направления самопроизвольного процесса в изолированной системе.

В изолированных системах отсутствует подвод теплоты из внешней среды (Q = 0), поэтому, согласно II закону термодинамики (2), в изолированной системе энтропия либо остается постоянной в состоянии равновесия, либо возрастает при необратимом (самопроизвольном) течении процесса. Рост энтропии продолжается до установления равновесного состояния, при этом значение энтропии максимально S_max (рисунок- t,s-диаграмма).

Изменение энтропии однозначно определяет направление и предел самопроизвольного протекания процесса только для изолированных систем: если в результате расчета окажется, что DS> 0, процесс пойдет самопроизвольно, при DS = 0 – состояние равновесия, если DS< 0, процесс самопроизвольно протекать не будет.

Энтропия – функция состояния системы, и ее изменение не зависит от пути проведения процесса,а зависит только от конечного и начального состояния системы.

ΔS=Sкон - Sнач

Второй закон термодинамики. Математическое выражение.

В изолированных системах могут самопроизвольно протекать только процессы, идущие с увеличением энтропии (ΔS>0).

Математическое выражение второго закона термодинамики записывается:

Здесь знак > относится к необратимым процессам, а знак = к обратимым. Так как энтропия является функцией состояния, ее изменение при протекании как обратимого, так и необратимого процессов одинаково. Поэтому при расчете изменения энтропии необходимо пользоваться формулами для обратимых процессов.

Энтропия обладает свойствами аддитивности, поэтому изменение энтропии в сложном процессе равно сумме изменений энтропий в отдельных его стадиях. Абсолютное значение энтропии какого-либо вещества при любой температуре можно рассчитать, если известна абсолютная энтропия при какой-то одной температуре, например, при 298К и температурные коэффициенты теплоемкости:

,

Изменение энтропии в различных процессах вычисляют по следующим уравнениям:

При нагревании n – моль вещества от Т₁ до Т₂ при P = const:

где

Интегрирование дает:

2…Растворы. Общая характеристика растворов .Закон Рауля. Активность и фугитивность, избыточные функции.

Термодинамические свойства неидеального раствора принято характеризовать избыточными термодинамическими функциями, которые представляют собою разность между функциями смешения данного раствора и идеального. Избыточные функции обозначают символом А^Е. По определению:

Для индивидуальных веществ (чистых компонентов) все функции смешения равны нулю. Значения функций смешения идеального раствора были определены ранее . Для реального раствора любой природы имеем:

Для изучения равновесий жидкость—пар особое значение имеют избыточная энергия Гиббса и избыточный химический потенциал,

которые прямо связаны с активностями и коэффициентами активности:

???25. Понятие раствора, фазы, компонента. Понятие о химическом потенциале.

Растворы – это гомогенные многокомпонентные системы , не имеющие строго определенного состава. В них нет отдельных различных фаз и нет границ раздела . Если один из компонентов раствора находится в большем количестве, чем другие, то его называют растворителем. Другие компоненты в этом случае называют растворенными веществами. Растворителем считают также то вещество, агрегатное состояние которого при образовании раствора не изменяется. В зависимости от агрегатного состояния растворителя растворы бывают жидкими, газообразными и твердыми.

Понятие идеального раствора.

Идеальным раствором называют раствор, для которого выполняется первый закон Рауля.

Идеальными при любых концентрациях являются растворы, компоненты которых близки по физическим и химическим свойствам (оптические изомеры, гомологи и т. п.), и образование которых не сопровождается объёмными и тепловыми эффектами. В этом случае силы межмолекулярного взаимодействия между однородными и разнородными частицами примерно одинаковы, и образование раствора обусловлено лишь энтропийным фактором.

Первый закон Рауля:

Парциальное давление насыщенного пара компонента раствора прямо пропорционально его мольной доле в растворе, причём коэффициент пропорциональности равен давлению насыщенного пара над чистым компонентом.

Для бинарного раствора, состоящего из компонентов А и В (компонент А считаем растворителем) удобнее использовать другую формулировку:

Относительное понижение парциального давления пара растворителя над раствором не зависит от природы растворённого вещества и равно его мольной доле в растворе.

Предельно разбавленный раствор получают путем последовательного разбавления исследуемого раствора чистым растворителем.

Мы поможем в написании ваших работ!