Шпаргалка «Второй коллоквиум» по Химии (Мелехина Г. Н.)

Кирилл Николоев ср, 22.03.2017 22:24

1. Открытые системы. Открытая система – это система, не лишенная возможности обмена веществом и энергией с окружающей средой. (1). =pdV (2). dS= (3). (1-3) dU=TdS-pdV(4). Выражение (4) справедливо для закрытых систем. Для открытых систем в его правую часть нужно добавить слагаемое, учитывающее внутреннюю энергию переносимой массой.

(5). Где m - кол-во вещества, а - коэффициент выбранный как размер энергии. (5) (6). G=U+pV-TS  dG=dU-pdV+vdp-TdS+SdT при изобарноизометрическом условии : p,T=const; dp=0; dT=0 и (6,7) (8). Учитывая связь между термодинамическим потенциалом, легко показать, т.е. - не зависит от условий.

- химический потенциал. Химический потенциал – это частная производная от термодинамического потенциала, по количеству вещества (моль) при постоянных, естественных переменных. Например, если взять изобарноизотермический потенциал, то при p,T=const

Если система обменивается с окружающей средой несколькими веществами, то в вместо (5) имеем: dU=TdS-pdV+ (9), тогда производная (8) берется по количеству данного вещества при постоянных естественных переменных и постоянных количествах все остальных веществ. Например, если в системе 3 вещества, то химический потенциал 2-ого вещества =

Можно показать, что для индивидуально вещества идеального газа = (10). - стандартный химический потенциал при p=1 атм. Для реальных газов Lewis, фугитивность (летучесть). (12), где - коэффициент активности.

2. Условия фазового равновесия. ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ, сосуществование термодинамических равновесных фаз гетерогенной системы. Является одним из основных случаев термодинамического равновесия и включает в себя условия равенства температуры всех частей системы (термическое Равновесие T1=T2=T3=…Tk(1)), равенства давления во всем объеме системы (мех. Равновесие p1=p2=…pk (2)) и равенство хим. потенциалов каждого компонента во всех фазах системы, что обеспечивает равновесное распределение компонентов между фазами. Число фаз k, находящихся одновременно в равновесии, связано с числом компонентов n, числом независимых параметров, определяющих состояние системы (обычно, когда учитывается только влияние температуры и давления, = 2), и числом термодинамических степеней свободы f уравнением: f= n + 2 -k

Если f=0 – нонвариантная система. F=1 – моновариантная система. 3. Правило фаз Гиббса, число степеней свободы. f= n + 2 –k - n-компоненты, k-фазы, «+2» - количество факторов действующих на систему («+2», т.к. p,T.)

Число степеней свободы(вариантность) (f) - это число переменных которым можно придавать производные значения, не изменяя число фаз. 4. Закон Рауля-Генри. Причины отклонения. Сольватация. Ассоциация.

Относительное понижение парциального давления 1-ого компонента = мольной доле 2-ого компонента в бинарном растворе. (7) – закон Рауля. Hanry: (8), k= (9). (7-9) справедливы в случае, если пар подчиняется законам идеального газа. В противном случае, вместо (7-9) нужно написать :

(10), (11). фудитивность. Растворы, следующие законы Рауля-Генри в форме (10-11) при всех концентрациях называется идеальными растворами. Сольватация - взаимодействие молекул растворенного вещества (или их ассоциатов) с молекулами растворителя. Приводит к изменению свойств молекул в растворе ( )(в сравнении со свойствами газовой фазы), влияет на все физ. и физхим. Процессы( ), протекающие в растворах, в т.ч. определяет скорость реакций в растворах и положение равновесия, а в ряде случаев и их механизм. Сольватация в водных средах часто наз. гидратацией.

В идеальных растворах Hсольв0; V=0; Ассоциация— объединение простых молекул или ионов в более сложные, не вызывающие изменения химической природы вещества. Различают ассоциацию ионов и ассоциацию молекул. Образование ионных ассоциатов основано на проявлении электростатических сил. Простейшие ионные ассоциаты состоят из двух или трех ионов и представляют собой нейтральные или заряженные частицы.

Скачать файлы

Похожие документы