DEL 2.
TEMA 1. Klassifisering og parametere for systemer, termisk effekt og entalpi i kjemiske reaksjoner.
Termokjemi er læren om termiske effekter i kjemiske reaksjoner. For å løse oppgaver innen termokjemi er det nødvendig å kjenne begreper som termisk effekt av reaksjonen, standard termisk effekt av dannelse av et stoff, standard termisk effekt av forbrenning av en kjemisk forbindelse, Hess’ lov og dens konsekvenser, muligheten for spontan reaksjon, og Gibbs’ energi avhengig av temperatur. Det viktigste begrepet i kjemisk energi er den termiske effekten av en kjemisk reaksjon. Data om termiske effekter brukes til å bestemme strukturen og reaktiviteten til forbindelser, energien i mellomatomiske og mellommolekylære bindinger, og brukes i teknologiske og tekniske beregninger.

I bunnen av termokjemiske beregninger basert på reaksjonsligninger ligger energibevaringsloven, eller første lov om termodynamikk. Kjernen i denne loven er at energi ikke oppstår eller forsvinner i prosesser, men at en type energi omdannes til en ekvivalent mengde en annen type. Mengden varme som frigjøres (eller absorberes) som følge av en kjemisk reaksjon, kalles den termiske effekten av reaksjonen Q (ved konstant trykk, QP, eller konstant volum, QV) (måles i kJ). Etter den termiske effekten deles kjemiske reaksjoner inn i eksoterme (frigjørende varme (+Q)) og endotermiske (absorberende varme (-Q)). Det finnes en størrelse som er den motsatte av den termiske effekten (den skrives med et motsatt tegn). Denne størrelsen karakteriserer stoffets indre energi og kalles entalpi (∆H). Endring i entalpi måles i kJ/mol, det vil si den mengden varme som frigjøres eller absorberes ved dannelsen av 1 mol stoff fra grunnstoffene. Fra et termodynamisk synspunkt aksepteres det at den termiske effekten ved konstant trykk og temperatur er lik endringen i entalpi ΔH. Energioverføring blir vurdert som sett fra reaksjonssystemet selv. Hvis systemet har avgitt energi til omverdenen, anses ΔH som negativ ΔH<0, og hvis reaksjonssystemet har mottatt energi fra omverdenen, anses ΔH som positiv ΔH>0. Beregning av reaksjonsvarme basert på dannelsesvarme for de involverte stoffene utføres i henhold til Hess’ lov.

Hess’ lov: Den termiske effekten av en kjemisk reaksjon ved konstant trykk og volum er uavhengig av reaksjonsveien (det vil si de mellomliggende stadiene), og bestemmes kun av systemets start- og sluttstadium (det vil si tilstanden til de opprinnelige stoffene og reaksjonsproduktene (gass, væske, fast stoff)).
Δr H0 298 – standard entalpi for reaksjonen (reaksjon), den termiske effekten av reaksjonen.
Δf H0 298 – standard entalpi for dannelsen (dannelse) av 1 mol stoff fra grunnstoffene ved standardforhold (T=298 K eller 25°C, P=1 atm), indikert med tegnet "0" (kJ/mol).
Δc H0 298 – standard entalpi for forbrenning (forbrenning) av 1 mol stoff (før dannelsen av CO2, H2O og andre produkter) (kJ/mol).

Konsekvens 1 av Hess’ lov:
Den termiske effekten av en kjemisk reaksjon er lik forskjellen mellom den algebraiske summen av dannelsesvarmene for reaksjonsproduktene og den algebraiske summen av dannelsesvarmene for de opprinnelige stoffene.
Δr H0 298 = ∑(n j • Δf H0 298 )produkter - ∑(n i • Δf H0 298 )reaktanter
der, n j og n i er mengden stoff av reaksjonsproduktene og de opprinnelige stoffene henholdsvis (lik antallet i reaksjonsligningen), (mol).

Konsekvens 2 av Hess’ lov:
Den termiske effekten av en kjemisk reaksjon er lik summen av forbrenningsvarmene for de opprinnelige stoffene minus summen av forbrenningsvarmene for reaksjonsproduktene.
Δr H0 298 = ∑(n i • Δc H0 298 ) - ∑(n j • Δc H0 298 )
der, n i og n j er mengden stoff av de opprinnelige stoffene og reaksjonsproduktene henholdsvis (lik antallet i reaksjonsligningen), (mol).

I kjemiske reaksjoner kan både energien i systemet og entropien endres samtidig, derfor skjer reaksjonen i den retningen der den totale drivkraften for reaksjonen reduseres. Hvis reaksjonen skjer ved konstant temperatur og trykk, kalles den totale drivkraften for reaksjonen Gibbs’ energi (ΔG0), og reaksjonens retning bestemmes ved endringen i denne energien.

Avhengigheten av Gibbs’ energi for reaksjonen fra temperatur beskrives av ligningen
ΔG0 T = ΔH0 T – TΔS0 T
Ved standardtemperatur
ΔG0 298 = ΔH0 298 – TΔS0 298
ΔG0 298 – standard Gibbs’ energi, endringen i Gibbs’ energi ved dannelsen av 1 mol stoff fra grunnstoffene under standardbetingelser, (kJ/mol).
Standard Gibbs’ energi for reaksjonen beregnes ved første konsekvens av Hess’ lov.
∆r G0 298 = ∑(n j Δf G0 298 )produkter - ∑ (n i Δf G0 298 )reaktanter.
ΔS0 298 – standard entropi for 1 mol stoff under standardbetingelser, (J/K•mol). Entropi kan beskrives som et mål på systemets uorden. Denne størrelsen beskriver temperaturendringen i systemet.
Siden entropi er en tilstandsstørrelse for systemet, kan endringen i entropi (ΔS) under en kjemisk reaksjon beregnes ved hjelp av konsekvensen av Hess’ lov.
Δr S0 298 = ∑(n j Δf S0 298 )produkter - ∑(n i Δf S0 298 )reaktanter

Hvordan stol-yoga fremmer balanse og velvære: En dyptgående tilnærming til indre harmoni
Hvordan utvikle applikasjoner for mobile enheter og spillmiljøer
Hvordan simulere en robot: Planlegging og oppsett av simuleringsprosjekter
Hvordan forstår robotbevegelse: Kinematikk, dynamikk og koordinattransformasjoner
Materiell og ressurser for undervisning i fysikk på grunnleggende og videregående nivå
Anbefalinger for arbeidsprogrammer i emnet: "Informatikk og IKT"
Arbeidsprogram for valgfag i kjemi for 9B klasse «Kjemisk praktikum»
Oversikt over lærebøker brukt i opplæringen av elever med utviklingshemming ved MCOU ungdomsskole nr. 2 i byen Makaryev i skoleåret 2018/2019
Barnet vil ikke gjøre lekser Hva kan du gjøre for at barnet skal gjøre lekser med glede?