Файл: Химия пні малімі Скакова Г. К оу масаты.pptx

Сабақтың тақырыбы:Ішкі энергия және энтальпия. Практикалық жұмыс №1 «Бейтараптану реакциясының жылу эффектісін анықтау»

Химия пәні мұғалімі: Скакова Г.К

Оқу мақсаты:

Оқу мақсаты:

• 10.3.1.1 ішкі энергия және энтальпия өзгерістер жылу эффектісі болып табылатындығын түсіну;
• 10.3.1.2 химиялық реакциялар - байланыстардың үзілуі мен жаңа байланыстардың түзілу процесін қамтитындығын түсіну;
• 10.3.1.3 реакцияның энтальпия өзгерісін тәжірибе жүзінде анықтау және оны анықтамалық деректер негізінде есептеу.

Бағалау критерийлері:

• ішкі энергия және энтальпия өзгерістер жылу эффектісі болып табылатындығын түсінеді;
• химиялық реакциялар - байланыстардың үзілуі мен жаңа байланыстардың түзілу процесін қамтитындығын түсінеді;
• реакцияның энтальпия өзгерісін тәжірибе жүзінде анықтау және оны анықтамалық деректер негізінде есептейді.

Ішкі энергия

Химиялық реакциялар мен физикалық құбылыстар (судың конденсациясы) нәтижесінде бөлінетін заттардың жасырын энергиясы ішкі энергия деп аталады, ол U әрпімен белгіленеді.Химиялық өзгерістер кезінде заттардағы энергияның бір бөлігі бөлінеді.Химилық реакция кезінде түзілген жылу мөлшерін,яғни реакцияның жылу эффектісін өлшей отырып энергия қорының өзгерісін байқаймыз.

Кез келген затты құрайтын атомдар немесе молекулалар ретсіз қозғалады.Сондықтан ол бөлшектің кинетикалық энергиясы болады.

Сонымен қатар зат бөлшектері бір-бірімен электрлік тартылу және тебілу күштерімен,яғни ядролық күштермен әрекеттеседі.Ендеше затты құрайтын барлық бөлшектер тағы потенциялдық энергияға тең.Бөлшектердің жылулық қозғалысы мен олардың өзара әсерінің потенциалдық энергиясы бірігіп энергияның жаңа түрі ішікі энергияны құрайды.

Заттың (жүйенің) ішкі энергиясы U-осы затты құрайтын барлық бөлшектердің энергиясы,ол кинетикалық және потенциалдық энергиялардан тұрады.

Ішкі энергия

• ішкі энергия,сонымен қатар элетрондардың,протондардың,нейтрондардың қозғалысы мен өзара әрекеттесу энергиясы.
• ішкі энергия –дененің жылулық күйінің сипаттамасы.Ішкі энергия зат күйіне тәуелді.

Энтальпия

Энтальпия ΔH – реакция ашық ыдыста, яғни тұрақты қысымда жүретін жағдайда өлшенген реакцияның жылу эффектісі. Энтальпия «жылу ұстағыш» деп те аталады.

Реакцияның стандартты молярлық энтальпиясы реакцияның моліне шаққанда стандартты жағдайдағы энтальпия өзгерісін көрсетеді. Стандартты жағдайлар ретінде температура 298 К және қысым 1 атм қабылданады. Осы жағдайларда реагенттер мен реакция өнімдерінің әрқайсысы өзінің стандартты (қалыпты) физикалық күйінде болады деп саналады. Мысалы, оттегінің стандартты физикалық күйі – газ күйі, ал судың стандартты физикалық күйі – сұйық күйі.

---

Энтальпияның өлшем бірлігі кДж.

https://cdn1-kt-vdc.bilimland.kz/upload/online_mektep/lesson/cfa42705835924f5d3ef40ca879e044e/1.mp4

Жылу эффектісі

Әр затта белгілі бір мөлшерде энергия қоры болады. Біз заттардың осы қасиетін тамақтану кезінде кездестіреміз, өйткені тағам ағзамызға тамақ құрамындағы әртүрлі химиялық қосылыстардың энергиясын пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл энергия адам ағзасында қозғалысқа, жұмысқа айналады, сонымен қатар дене температурасын тұрақты ұстап тұруға жұмсалады. Химиялық қосылыстардың энергиясы, әдетте, химиялық байланыстарда шоғырланған. Екі атом арасындағы байланысты бұзу үшін энергияны жұмсау керек, сәйкесінше, химиялық байланыс түзілген кезде энергия бөлініп шығады. Сонымен, кез келген химиялық реакция энергияның бөлінуімен немесе сіңірілуімен жүреді. Бұл энергия көбіне жылу түрінде бөлінеді немесе сіңіріледі. Бұл жылуды өлшеуге болады, ол бір моль реагент үшін немесе реакция өнімінің молі үшін килоджоульмен (кДж) өрнектеледі. Мұндай энергия жылу эффектісі деп аталады. Реагенттер мен өнімдермен бірге реакцияның жылу эффектісі де жазылатын химиялық реакциялардың теңдеулері термохимиялық теңдеулер деп аталады.

Тура реакцияның жылу эффектісі әрқашан таңбасы қарама-қарсы кері реакцияның жылу эффектісіне тең.

Реакцияның жылу эффектісі тек заттардың бастапқы және соңғы күйіне тәуелді және процестің аралық кезеңдеріне тәуелді емес.

Жылу эффектісін калориметр деп аталатын арнайы құралмен өлшейді.Химиялық реакцияны реагенттердің белгілі массасымен жүргізеді.

• A−B(г) ⟶ A⋅(г) + B⋅(г)
• ΔHo = ΔHoдисс
• A−B(г) – стандартты жағдайда A–B байланысы бар газ күйіндегі қосылыс.
• A⋅(г), B⋅(г) – стандартты жағдайда газ күйіндегі бос радикалдар.
• ΔHoдисс – байланыс диссоциациясының энтальпиясы. Егер молекула көп атомды болса, онда ΔHoдисс байланыстар санын ескере отырып, энтальпия мәндерінің орташа қосындысына тең болады.

• Стандартты жағдайда бір моль газ тәрізді молекулалардағы белгілі бір байланысты үзуге қажет энергияны байланыс диссоциациясының энтальпиясы деп атайды, ол байланыс энтальпиясы немесе байланыс энергиясы деп те аталады.
• Термодинамикада байланыс диссоциациясының энтальпиясы (ΔHoдисс) көбінесе "байланыс энтальпиясы" немесе "байланыс энергиясы" деп аталады. Барлық үш термин бірдей мағынаны білдіреді және бірдей байланыстардың бір молі үзілген кездегі стандартты энтальпия өзгерісін білдіреді.
• Жалпы дара байланыстар үшін байланыс ұзындығы артқан сайын байланыс энтальпиясы азаяды.
• Байланыстың орташа энтальпиясы байланыс еселігі өскен сайын артады, сондықтан үш еселі C≡C байланыстың диссоциациясы дара байланыстың диссоциациясына қарағанда әлдеқайда көп энергияны қажет етеді.
• Байланыс диссоциациясының энтальпиясының нақты мәні тек байланысқан атомдардың түріне және байланыс ретіне ғана тәуелді емес. Ол сонымен қатар молекуланың құрылымына және байланыс орнына тәуелді.
• Химиялық реакциялар кезінде кейбір байланыстар үзіледі, ал кейбіреулері түзіледі. Байланысты үзу үшін қажетті энергия мен жаңа байланыстар түзілгенде бөлінетін энергияны теңестіре отырып, реакцияның энтальпия өзгерісін есептеуге болады.
• ΔHoреак = ∑ΔHoдисс (реагенттер) + ∑(−ΔHoдисс(өнімдер))
• ΔHoреак – реакцияның жалпы стандартты энтальпия өзгерісі.
• ∑ΔHoдисс (реагенттер) – жұмсалған жалпы энергия: реакция кезінде үзілген барлық байланыстардың байланыс энтальпияларының қосындысы.
• ∑(−ΔHoдисс(өнімдер)) – бөлінген жалпы энергия: теріс таңбамен алынған реакция кезіндегі түзілген барлық байланыстардың байланыс энтальпияларының қосындысы.

---

Байланыс	ΔHoдисс (кДж/моль)
C–H	414
C–C	347
C=O (CO2)	803
O–H	464
O=O	498
C–N	745
N–H	391
N≡N	945

C2H5NH2 (г) + 3,75O2 (г) = 3,5H2O(г) + 2CO2 (г) + 0,5N2 (г)

∑ΔHoдисс (реагенттер) = 5 · ΔHoдисс(C–H) + ΔHoдисс(C–C) + ΔHoдисс(C–N) + 2 · ΔHoдисс(N–H) + 3,75 · ΔHoдисс(O=O)

∑ΔHoдисс (реагенттер) = 5 · 414+ 745 + 2 · 391 + 347 + 3,75 · 498 = 5811,5 кДж/моль

∑(−ΔHoдисс(өнімдер)) = –(4 · ΔHoдисс(C=O) + 7 · ΔHoдисс(O–H) + 0,5 · ΔHoдисс(N≡N))

−ΔHoдисс(өнімдер) = −(4 · 803 + 7 · 464 + 0,5 · 945) = −6932,5 кДж/моль

ΔHoреак = 5811,5 кДж/моль – 6932,5 кДж/моль = –1121 кДж/моль

Практикалық жұмыс №1

«Бейтараптану реакциясының жылу эффектісін анықтау»

Жұмыстың мақсаты: реакцияның энтальпия өзгерісін тәжірибе жүзінде анықтау және оны анықтамалық деректер негізінде есептеу.

Керекті құрал-жабдықтар: видеотүсіндіру,оқулық,дәптер,қалам.

Жұмыстың орындалуы: видеотүсіндіруді көру арқылы,тапсырманы орындаңыз.

https://cdn2-kt-vdc.bilimland.kz/upload/online_mektep/lesson/a6ea032acf96b7dbc3b8e9809cdb286a/3.mp4

https://cdn2-kt-vdc.bilimland.kz/upload/online_mektep/lesson/a6ea032acf96b7dbc3b8e9809cdb286a/5.mp4

Оқу тапсырмасы §28 оқу 116-бет №6 есеп шығару. №1 практикалық жұмысты видеотүсіндірулер көру арқылы орындау. Қосымша ресурстар https://onlinemektep.org/schedule/lesson/1f61158a-b4b4-4f82-ad79-f84148c94621 https://onlinemektep.org/schedule/lesson/1b2b064d-e0ae-4b44-9607-6d50ed0d52d1 Химия оқулығы 10 сынып М.Қ. Оспанова,. Қ.С.Аухадиева,. Т.Г.Белоусова,.

---