ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.12.2024
Просмотров: 1960
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
Термохимические уравнения и расчеты
Направление протекания химических реакций
2C2h5oh(жидк.) c2h5oc2h5(жидк.) h2o(жидк.)
Варианты задач для самостоятельного решения Вариант № 1
2) C6h12o6(кр.) 6o2(газ) 6co2(газ) 6h2o(жидк.).
Основы химической кинетики Факторы, влияющие на скорость химической реакции
1. Зависимость скорости реакции от концентраций реагентов.
2. Зависимость скорости реакции от температуры.
Порядок и молекулярность реакции
Механизмы протекания химических реакций
Варианты задач для самостоятельного решения Вариант № 1
Термодинамика равновесных процессов
Кинетика равновесных процессов
Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье
1. Влияние изменения концентрации.
Варианты задачи для самостоятельного решения Вариант №1
1. Физическая теория растворов.
2. Химическая теория растворов.
Основные способы выражения концентрации растворов
Связь между различными способами выражения концентрации растворов
Запишем выражение первого следствия из закона Гесса с учетом того, что стандартные энтальпии образования серы и азота равны нулю:
(3
K2SO4
2
CaSO4
2
CO2)
(6
KNO3
2
CaCO3).
Подставим значения стандартных энтальпий образования веществ:
3(1438)
2(1432)
2(393,5)
(6(493)
2(1207)).
Получим:
2593
кДж.
Так
как
0,
то реакция экзотермическая.
4. Вычислить стандартную энтальпию реакции:
2C2h5oh(жидк.) c2h5oc2h5(жидк.) h2o(жидк.)
по значениям стандартных энтальпий сгорания веществ:
C2H5OH
1368
кДж/моль;
C2H5OC2H5
2727
кДж/моль.
Решение.
Запишем выражение второго следствия из закона Гесса с учетом того, что стандартная энтальпия сгорания воды (высший оксид) равна нулю:
2
C2H5OH
C2H5OC2H5.
Подставим значения стандартных энтальпий сгорания веществ, участвующих в реакции:
2(1368)
(2727).
Получим:
9
кДж.
Следствия из закона Гесса позволяют вычислять не только стандартные энтальпии реакций, но и величины стандартных энтальпий образования и сгорания веществ по косвенным данным.
5. Определить стандартную энтальпию образования оксида углерода (II) по следующим данным:
|
(1) |
C(тв.) О2(газ) СО2(газ); |
|
|
(2) |
СО(газ)
|
|
393,5
кДж/моль;
О2(газ)
СО2(газ);
283
кДж/моль.Решение.
Из уравнения (1) видно, что стандартное изменение энтальпии данной реакции соответствует стандартной энтальпии образования CO2.
Запишем выражение первого следствия из закона Гесса для реакции (2):
CO2
CO.
Отсюда:
CO
CO2
.
Подставим значения и получим:
CO
293,5
(283)
110,5
кДж/моль.
Эту задачу можно решить и другим способом.
Вычитая из первого уравнения второе, получим:
|
(1) (2) |
C(тв.)
|
|
О2(газ)
СО(газ);
CO
110,5
кДж/моль.6. Вычислить стандартную энтропию реакции:
CH4(газ) Cl2(газ) CH3Cl(газ) HCl(газ),
по значениям стандартных энтропий веществ:
|
|
CH3Cl |
HCl |
CH4 |
Cl2 |
|
|
234 |
187 |
186 |
223 |
,
Дж/(мольK)
Решение.
Стандартную энтропию реакции вычислим по формуле:
(
CH3Cl
HCl)
(
CH4
Cl2).
Подставляя табличные значения, получим:
234
187
(186
223)
12 Дж/(мольK).
7. Вычислить стандартную энергию Гиббса реакции:
C2H5OH(жидк.) H2O2(жидк.) CH3COH(газ) 2H2O(жидк.)
по следующим данным:
|
|
CH3COH |
C2H5OH |
H2O |
H2O2 |
|
|
129 |
175 |
–237 |
–121 |
,кДж/мольОпределить, возможно ли самопроизвольное протекание данной реакции при стандартных условиях.
Решение.
Стандартную энергию Гиббса реакции вычислим по формуле:
(
CH3COH
2
H2O)
(
C2H5OH
H2O2).
Подставляя табличные значения, получим:
129
2(237)
((175)
(121)
307
кДж/моль.
Так как
0, то самопроизвольное
протекание данной реакции возможно.
8. Рассчитать стандартную энергию Гиббса для реакции окисления глюкозы:
С6H12O6(тв.) 6O2(газ) 6CO2(газ) 6H2O(жидк.).
по известным данным:
|
|
H2O |
CO2 |
С6H12O6 |
O2 |
|
|
286 |
393,5 |
–1274,5 |
0 |
|
|
70 |
214 |
212 |
205 |
,кДж/моль
,
Дж/(мольK)
Решение.
Значения стандартных энтальпии и энтропии реакции рассчитаем при помощи первого следствия из закона Гесса:
6
CO2
6
H2O
С6H12O6
6
O2
6(393,5) 6(286) (1274,5) 60 2803 кДж;
6
СО2
6
H2O
С6H12O6
6
O2
6214 670 212 6205 262 Дж/К 0,262 кДж/К.
Стандартную энергию Гиббса реакции найдем из соотношения:
T
2803
кДж
298,15 K0,262
кДж/К
2881 кДж.
9. Вычислить стандартную энергию Гиббса реакции гидратации сывороточного альбумина при 250С, для которой H0 6,08 кДж/моль, S0 5,85 Дж/(мольК). Оценить вклад энтальпийного и энтропийного фактора.
Решение.
Стандартную энергию Гиббса реакции рассчитаем по формуле:
G0 H0 TS0.
Подставив значения, получим:
G0 6,08 кДж/моль 298 К(5,85103) кДж/(мольК)
4,34 кДж/моль.
В
данном случае энтропийный фактор
препятствует протеканию реакции, а
энтальпийный
благоприятствует. Самопроизвольное
протекание реакции возможно при условии,
если
,
т.е., при низких температурах.
10. Определить
температуру, при которой самопроизвольно
пойдет реакция денатурации трипсина,
если
283 кДж/моль,
288 Дж/(мольК).
Решение.
Температуру, при которой равновероятны оба процесса найдем из соотношения:
В данном случае энтальпийный фактор препятствует протеканию реакции, а энтропийный благоприятствует. Самопроизвольное протекание реакции возможно при условии, если:
Таким образом, условием самопроизвольного протекания процесса является T 983 K.