WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Розвиток періодичного закону д. І. Менделєєва і будова атома - Реферат

Розвиток періодичного закону д. І. Менделєєва і будова атома - Реферат

найчастіше воно дорівнює 2. Утворення полісульфідів можна пояснити здатністю Сульфуру до утворення гомеоланцюгів (енергія утворення зв'язку S-S дорівнює 226 кДж). У структурі полісульфідів є ланцюги атомів:
Полісульфіди можна розглядати як аналоги відповідних пероксидів. Для полісульфідів характерні окислювальні і відновні властивості:
Тіогерманат амонію
У цій реакції Сульфур із ступенем окиснення -1 окиснює Германій до ступеня окиснення +4, а сам відновлюється до ступеня окиснення -2.
У реакції
Сульфур із ступенем окиснення -1 (FеS2) є відновником.
Дисульфід водню Н2S2 менш сильний окисник, ніж H2O2 практичне значення має дисульфід заліза FеS2 (пірит).
ВНУТРІШНЯ ЕНЕРГІЯ ТА ЕНТАЛЬПІЯ. ЗАКОН ГЕССА І ТЕРМОХІМІЧНІ РОЗРАХУНКИ
Хімічна термодинаміка - це наука, що вивчає перехід енергії з однієї форми в іншу; енергетичні ефекти, що супроводжують хімічні та фізичні процеси; можливість і напрямок перебігу того чи іншого процесу. Поряд із вченням про будову речовини термодинаміка, становить теоретичну основу сучасної неорганічної хімії.
У хімічній термодинаміці користуються так званими термодинамічними функціями (характеристиками), які дають змогу охарактеризувати стан системи і зміни, що відбуваються в ній. Серед останніх важливе значення для хіміків мають внутрішня енергія U, ентальпія H, ентропія S, енергія Гіббса G тощо.
Хімічні процеси відбуваються з виділенням або поглинанням теплоти. Реакції, що відбуваються з виділенням теплоти, називають екзотермічними, а реакції, під час перебігу яких теплота поглинається,- ендотермічними. Так, реакції горіння, нейтралізації кислот лугами супроводжуються виділенням значної кількості теплоти. Виділення теплоти під час взаємодії речовин свідчить про те, що вони мають певний запас енергії у прихованому вигляді. Енергія, яка прихована в речовинах і вивільняється під час хімічних і деяких фізичних процесів, називається внутрішньою енергією речовини.
Для будь-якого процесу справедливий закон збереження енергії:
Це означає, що підведена до системи теплота (2 в загальному випадку витрачається на зміну її внутрішньої енергії і на виконання роботи А. Під час термохімічних розрахунків прийнято вважати теплоту, що виділяється системою, додатною (у термодинаміці додатною вважається теплота, поглинута системою).
Під внутрішньою енергією системи U слід розуміти загальний її запас, тобто енергію поступального й обертального руху молекул, енергію внутрішньомолекулярних коливань атомів і атомних груп, енергію руху електронів в атомах, внутрішньоядерну енергію, тобто усі види енергії, крім кінетичної і потенціальної енергії системи в цілому. Під величиною А розуміють роботу, що протидіє всім силам, які діють на систему (зовнішній тиск, електричне і магнітне поля тощо).
Суму внутрішньої енергії і добутку об'єму речовини на зовнішній тиск називають ентальпією і позначають літерою H:
Наукове і практичне значення має зміна ентальпії в ході процесу:
Якщо в ході процесу виконується тільки робота розширення і система перебуває за сталого тиску, то
Звідси можна записати
Порівнюючи наведене вище рівняння з рівнянням внутрішньої енергії, бачимо, що за зазначених умов - теплота, яку поглинула система за сталого тиску).
Отже, як внутрішня енергія, так і ентальпія є важливими термодинамічними функціями. Математичний зв'язок між ними відображує зміст основного принципу термодинаміки: кількість теплоти , наданої будь-якій системі, використовується на приріст її внутрішньої енергії та на виконання механічної роботи.
Зміну ентальпії під час перебігу різних процесів визначають так само, як і зміну внутрішньої енергії, тільки визначення проводять за сталого тиску. Так,
під час нагрівання речовини зміну її ентальпії визначають за теплоємністю цієї речовини за сталого тиску:
де n - кількість молів речовини; Сp - мольна теплоємність речовини за сталого тиску.
Зміна ентальпії в хімічних реакціях відповідає взятій з протилежним знаком величині теплового ефекту реакції, що відбувається за сталих температури і тиску.
Під час хімічних перетворень вивільнюється тільки частина енергії, яку мають речовини. Кількість виділеної або поглинутої теплоти називається тепловим ефектом реакції. Теплові ефекти хімічних процесів вивчає термохімія.
Внутрішня енергія, що виділяється лише під час перебігу хімічних реакцій, називається хімічною, під час вивільнення вона перетворюється на інші форми. Так, хімічна енергія сірки та кисню під час утворення оксиду сульфуру (ІV) виділяється у вигляді теплоти і світла, тобто хімічна енергія перетворюється на теплову і світлову. Перетворення хімічної енергії на електричну має місце у гальванічних елементах. Під час вибуху хімічна енергія перетворюється на механічну, теплову, світлову. Отже, хімічна енергія може перетворюватись на теплову, світлову, електричну, механічну і, навпаки, всі види енергії можна перетворити на хімічну: розкладання сполук під час нагрівання, під дією електричного струму (електроліз), освітлення (фотоліз АgВr). Величезне значення має перетворення світлової енергії на хімічну для життєдіяльності рослин (фотосинтез).
Енергетичні зміни, що супроводжують перебіг хімічних реакцій, мають велике практичне значення. Термохімія оцінює стійкість сполук за тепловими ефектами їх утворення, а також ступінь енергетичної доцільності хімічних реакцій за певних умов.
Кількісні дослідження теплових ефектів різних речовин вперше виконали в 1780-1784 рр. А. Л. Лавуазьє і П. С. Лаплас.
Щоб забезпечити можливість порівняння теплових ефектів різних реакцій, термохімічні розрахунки слід робити відносно одного моля сполуки за температури 25 °С (298,15К) і тиску 101 кПа (1 атм). Теплові ефекти, визначені за таких умов, називають стандартними.
Теплові ефекти можна зазначати поряд з рівняннями хімічних реакцій. Рівняння, біля яких зазначено тепловий ефект, називають термохімічними. Величину теплового ефекту записують справа від рівняння із знаком "мінус", якщо реакція екзотермічна, і зі знаком "плюс" - якщо ендотермічна.
Кількість теплоти, що виділяється або поглинається під час утворення одного моля хімічної сполуки з простих речовин, називається теплотою (ентальпією) утворення даної сполуки. Так, теплота утворення води дорівнює -285,8 кДж/моль; це означає, що в процесі утворення 18 г рідкої води з 2 г водню і 16 г кисню виділяється 285,8 кДж енергії у вигляді теплоти.
А.Л. Лавуазьє і П.С. Лаплас довели, що теплота розкладання даної сполуки чисельно дорівнює теплоті її утворення, але має протилежний знак - це перший закон термохімії. З цього закону випливає, що чим більше теплоти виділяється під час утворення тієї чи іншої сполуки, тим більше теплоти слід затратити на її розкладання.
Слід розрізняти поняття "стандартні умови", що включає стандартну температуру (25 °С) і тиск (101 кПа), і "стандартний стан речовини" - за тиску 101 кПа і будь-якої сталої температури.
Визначені для речовин, що перебувають у стандартному стані, стандартні значення ентальпії та інших термодинамічних величин позначають відповідним символом з індексом зверху H°, а індексом знизу символа зазначають температуру, за якої вони визначені. Наприклад, зміна ентальпії визначена за температури 298 К, зміна ентальпії - за температури 1000 К.
Стандартна ентальпія утворення речовини - це зміна ентальпії в процесі утворення даної речовини, що перебуває в стандартному стані з термодинамічне стабільних форм простих речовин, що також перебувають у стандартних станах. Стандартні теплоти утворення відомі для багатьох
Loading...

 
 

Цікаве