29 (192)

2008-12-19

b) Efekt energetyczny procesu jest równy efektowi energetycznemu wszystkich stadiów przejściowych

Przykład

•    C₆H₆ (c) + 7,5 0₂= 6C0₂ + 3 H₂0

A H, = -3268 kJ/mol

•    C₆H₆ (c) = C₆H₆ (g)

A H₂ = 34 kJ/mol

•    C₆H₆ (g) + 7,5 0₂= 6C0₂ + 3 H_zO

A H₃ = -3302 kJ/mol

•    A H, = A H₂ + A H₃ = 34 kJ + (-3302 kJ)

= -3268 kJ

c) efekt energetyczny reakcji jest równy różnicy między sumą entalpii tworzenia produktów i sumą entalpii tworzenia substratów, z uwzględnieniem ilości moli reagentów w reakcji

• k,A + k₂B + ....= nC + n₂D +.... AH

i    i

2KOH + H₂S04 = K₂S0₄ + 2H₂0 AH

AH = 1* AH(K₂S0₄)+ 2 * AH (JI fi) - (1 * AH (H₂SO_Ą) + 2 * AH (KOH ))

AH, AG,AS

•    Często w zadaniach pojawiają się wartości AH, AG, AS -są to oznaczenia wielkości standardowych (T=298°tó 1013 hPa)

•    Pamiętamy, że:

A G°(reakcji) = SG°(produkty) -EG°(substraty)

•    To samo dotyczy innych funkcji stanu (AH° i AS⁰)

•    Wiedząc, że: AG = AH - T*AS, zależność stałej równowagi K od entalpii swobodnej wynosi:

AG = -R*T*lnK

Ważny wzór, zwłaszcza podczas analizy wpływu temperatury na stała równowagi dla reakcji eazo- i endoenergetycznych

Sita sprawcza reakcji chemicznych

•    I- Doświadczenie pokazuje, że każda reakcja zachodzi wtedy, gdy następuje zmniejszenie energii wewnętrznej (entalpii) produktów w stosunku do substratów.

•    II- siła sprawcza reakcji samorzutnych związana jest ze wzrostem entropii. Entropię jako funkcję stanu oznacza się literą S i definiuje następująco:

dS £

T

Łącząc I i II prawo termodynamiki dostaniemy wyrażenie:

Funkcje stanu

•    Z połączenia dwóch termodynamicznych sił sprawczych reakcji, wynikają dwie funkcje stanu zwane:

a)    potencjałem termodynamicznym (entalpia swobodna lub potencjał Gibbsa) oznaczonym literą G:

G=H-T*S

•    lub jego zmiana dla wielkości molowych

A G= A H-T* A S

b)    energią swobodną (tzw. funkcja Helmhołtza) oznaczana literą F:

F=U-T*S

•    lub jej zmiana dla wielkości molowych

A F= A U-T* A S

•    proces samorzutny

•    A H<01 aS>0 (zasada minimum energii i maksimum swobody; nieuporządkowanie wzrasta) i wtedy A G < 0.

•    Przeciwnie , jeżeli

•    A HX) i A S<0 wtedy A G > 0 co oznacza, że przemiana nie zachodzi.

•    A G = 0 wskazuje na stan równowagi termodynamicznej reakcji.

2