190 likes | 577 Views
Hőmérő. Gyújtó vezetékek. Keverő. Víz. Oxigén. Minta. 5. Termokémia. Termokémia. Az energiaváltozás vizsgálata A vizsgálat tárgya: rendszer egyéb: környezet ZÁRT rendszer: anyagtranszport nincs energiatranszport van
E N D
Hőmérő Gyújtó vezetékek Keverő Víz Oxigén Minta 5. Termokémia
Termokémia Az energiaváltozás vizsgálata A vizsgálat tárgya: rendszer egyéb: környezet ZÁRT rendszer: anyagtranszport nincs energiatranszport van IZOLÁLT (elszigetelt) rendszer: nincs energiatranszport sem Termodinamika I. főtétele (energiamegmaradás törvénye) E = Q + WQ-hő W-munka (előjel)
Termokémia Belső energia: a rendszer részeinek mozgási és a részecskék közötti kölcsönhatásokból származó energiája (nem része a rendszer mozgási és helyzeti energiája) U = Q + W= hő + munka hő – a rendszer és környezete között a hőmérséklet különbségéből eredően átadott energia. Q = C*TC – hőkapacitás Q = n*Cm*T (= m * c * T) moláris 1 g-ra hőkapacitás (fajhő) http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
Termokémia Wtf = –pdV ha p állandóWtf = –p(V2–V1)=–pDV ha T állandóp= nRT/V H = U + pVH: entalpia (a rendszer által leadott hő állandó nyomáson) ha W=Wtf, akkor H = U + pV = Q ha V = 0, akkor H=U= Q H = U + pV =U + nRT munka – energiaátadás a hő kivételével, leggyakrabban térfogati munka http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
Termokémia Látens hő: az energiaátadás nem jár hőmérsékletváltozással Olvadáshő, fagyáshő, párolgáshő (kondenzációs hő), szublimációs hő VÍZ: Holv = 6,0 kJ/mol (273 K) Hpár = 40,7 kJ/mol (373 K) Hszubl= 16,2 kJ/mol (183 K) Módosulat változás: C(grafit) C(gyémánt)DH = 1,9 kJ/mol (298 K) http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
Reakcióhő Hess-tétel: A kémiai folyamatokban végbemenő hőváltozás (entalpiaváltozás) csak a kiindulási anyagoktól és termékektől függ. Reakcióhő:Hr = Hk(termékek) – Hk(reaktánsok) (angol irodalomban Hf f:formation) Képződéshő: Egy mol vegyületnek elemeiből való képződését kísérő hőváltozás (entalpiaváltozás) Elemek: 25C-on stabilis módosulat, Helem = 0 kJ/mol (Minden T-n!) elemek reaktánsok termékek http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
Reakcióhő • C(sz) + O2 (g) = CO2 (g)Hk = – 393,5 kJ/mol • • grafit • C(grafit)(sz) CO(g)Hk = –110,5 kJ/mol • CO(g) + ½ O2 (g) CO2 (g) Hr= ? • Hr = Hk(CO2) –Hk(CO) • Hr = –283,0 kJ/mol ??
Termokémia Born-Haber ciklus (körfolyamatok) C – H kötés energiájának meghatározása Rácsenergia DHr=?? –DHf +411 +108 +120 +502 -349 +792 kJ/mol ?? DHr=1662 kJ/mol D(C-H) = 416 kJ/mol
Szabadenergia:DF = DU D(TS) Szabadentalpia: DG = DHD(TS) Entrópia és szabadentalpia Entrópia Termodinamika II. főtétele • Egy folyamat „hajtóereje”: • - entalpiacsökkenés • entrópia növekedés • • spontán lejátszódhat, • ha G csökken S: entrópia