Metode de calcul al entalpiei standard a reacției chimice,
4) a răspunde la întrebări pentru auto-testare (Anexa 3).
5) Efectuarea unui test de practică și să valideze performanța cheii (apendicele 4).
6) Pentru a rezolva problema și verificarea răspunsului situațional obținute cu standardul (anexa 5).
Apendicele 1: Întrebări pentru pregătirea pentru clase
1) Obiectul termodinamicii și metode chimice. Relația dintre procesele și metabolismul energetic în organism. termodinamicii chimice ca bază teoretică de bioenergie.
2) Concepte de bază ale termodinamicii. intensive și opțiuni extinse. Funcția de stat. Energia internă. Munca și căldură - două forme de transfer de energie.
3) Tipuri de sisteme termodinamice (izolate, închis, deschis).
4) Tipuri de procese termodinamice (izotermă, izobară, izocoră).
5) Prima lege a termodinamicii.
6) Entalpia. Entalpia standard a formării substanței, entalpia standard a substanțelor de combustie. Entalpia standard a reacției.
8) Aplicarea primei legi a termodinamicii la sistemele biologice.
9) A doua lege a termodinamicii. procese reversibile și ireversibile în sens termodinamic. Entropia.
10) Energia Gibbs. direcții tenis apar spontan procese o sisteme izolate și închise; rolul entropiei și entalpie factori. condițiile de echilibru termodinamic.
11) standard energia Gibbs de formare a substanței, energia standard, Gibbs de oxidare a materialului biologic. Energia standard, Gibbs a reacției.
12) ekzergonicheskih Noțiunea și procesele endergonic au loc în organism. Principiul de cuplare a energiei.
Anexa 1: Rezumatul materialului teoretic
Deja în secolul al 18-lea, era cunoscut faptul că activitatea vitală a omului - este interrelaționate procesele de reacții chimice (oxidarea alimentelor, etc.) și metabolismul energetic în organism (Lavoisier Laplace.).
Chemical Termodinamica - o secțiune a chimiei fizice, studiază interconversia de căldură și energie în reacție chimică.
Termodinamica se bazează pe o serie de concepte: sistem, starea sistemului, parametrii de stare ale sistemului, funcțiile starea sistemului, energia internă a sistemului, și așa mai departe ..
sistem termodinamic - un corp sau grup de corpuri care interacționează unele cu altele și separate de mediul de suprafață reală sau imaginară delimitare.
Un sistem izolat este un sistem care nu face schimb cu mediul oricărei substanțe sau energie.
Sistem închis este un sistem care nu face schimb de material cu mediul, dar schimburi de energie.
Un sistem deschis este un sistem care comunică cu mediul înconjurător și materia și energia.
Un exemplu de sistem deschis este o celulă vie.
Stat System- un set de proprietăți ale sistemului care permit să descrie sistemul în ceea ce privește termodinamicii.
De exemplu, pentru a evalua starea corpului uman ca un sistem termodinamic, medicul trebuie să estimeze unele dintre proprietățile sale (temperatură, presiune, concentrarea fluidelor biologice).
Proprietățile fizice ce caracterizează starea parametrilor de apel de sistem ale stării sistemului.
Interacțiunea cu mediul în mod semnificativ prin schimbarea parametrilor de sistem.
Parametri extensive - parametrii care depind de numărul de agenți și sisteme sunt însumate prin sisteme (volum, masa, energie, suprafață, etc.) combinarea.
Parametri Intensive - parametrii care sunt independente de cantitatea de substanță și aliniate atunci când sistemele combinate (temperatură, presiune, concentrație, densitate, tensiune de suprafață).
Parametrii de stare sunt legate de stat.
sistem de tranziție de la o stare la alta cu o schimbare de cel puțin un parametru numit procesul termodinamic.
În cazul în care procesul este sub presiune constantă, este numit proces izobară. La volum constant - izocoră. la o temperatură constantă - izoterma.
caracteristica Sostoyaniya- este caracteristică a sistemului, care nu pot fi măsurate direct și calculat prin parametrii statului. Valoarea de stat a funcției nu depinde de metoda de realizare a acesteia, ci numai pe statele inițiale și finale ale sistemului.
Energia internă este una dintre astfel de funcții.
Suma energiya- internă a tuturor tipurilor de mișcare a energiei și de interacțiune a particulelor care alcătuiesc sistemul.
forma Teplota- de transmitere a puterii prin mișcarea aleatorie a microparticulelor.
formă Rabota- de transmitere a energiei prin mișcarea macro-direcțională în ansamblu.
Prima lege a termodinamicii (prima lege a termodinamicii)
Energia nu poate fi creată și nici distrusă complet, și se mută de la o formă de energie în alta
energia internă ilipriraschenie a sistemului într-un anumit proces este egală cu căldura primită de sistem, plus lucrul mecanic efectuat asupra sistemului.
# 8710; U - energie internă
1 Pe baza legii termodinamicii, care este legea fundamentală a naturii, un calcul simplu va primi informații valoroase despre procesele metabolice și de energie în organism.
Termohimiya- această secțiune a termodinamicii, studii de căldură ale reacțiilor chimice.
Legea lui Hess: căldura de reacție chimică la presiune constantă și volum, indiferent de calea procesului, ci numai pe statele inițiale și finale ale sistemului.
În cazul în care una dintre celelalte substanțe pot fi obținute în diferite moduri, efectul termic total al primei căi este egală cu suma efectului termic al a doua cale. legea lui Hess permite, în practică, pentru a calcula căldura de reacție, care este dificil de a urmări, sau este nevoie de o perioadă lungă de timp. De exemplu, căldura totală de oxidare biologică a alimentelor în organism, este căldura directă de combustie.
Entalpiei este o funcție de stat, incrementul este egal cu procesul efect termic care curge la presiune constantă.
Metode de calcul al entalpiei standard a reacției chimice,
1) Prin entalpiile standard (Heats) substanțe care formează
Entalpia standard (căldură) Formarea veschestva- unui efect termic al reacției de 1 mol dintr-un compus de substanțe simple, în condiții standard. T = 289 K, P = 1 atm = 101325 Pa.
Căldurile formării de substanțe simple sunt zero.
# 957; i. # 957; j - coeficienți stoechiometrice ale substanțelor relevante din ecuația reacției.
2) Prin entalpiile standard, (încălzește) a substanțelor de combustie
Entalpia standard (căldura) a arderii veschestva- acest efect termic reacției de ardere completă, 1 mol dintr-un compus în condiții standard.
Căldurilor de combustie de oxizi superiori (inclusiv CO2 și H2O) sunt presupuse egale cu zero.
A doua lege a termodinamicii stabilește posibilitatea, direcția și adâncimea de apariție a procesului spontan.
proces Process- spontană care are loc fără influențe externe și aduce sistemul la o stare de echilibru.
Process- termodinamic proces reversibil care apar în direcția înainte și invers, fără schimbare în sistem și în mediul înconjurător, adică, tranziția de la starea inițială la final toate stările intermediare sunt în echilibru.
În prezența procesului de neechilibru stări intermediare schitayuttermodinamicheski ireversibile.
În natură, sisteme stabile cu energie minimă. Apoi, este nevoie să fie spontană procese numai exoterme. Dar acest lucru nu este cazul. Prin urmare, există un alt proces spontan criteriu - entropie (S).
Entropia - o măsură a energiei în tulburare a sistemului, haos, măsură, măsoară energia care este disipată sub formă de căldură sau transformate în muncă.
A doua lege a termodinamicii (a doua lege a termodinamicii)
Procese Spontan apar ceea ce duce la o creștere a entropiei totală a sistemului și a mediului
Sensul fizic al entropiei:
Entropiei - cantitatea de energie disipată de 1 mol de substanță legată de 1 grad.
Entropia - funcția extinsă. Entropia este proporțională cu masa, se referă la 1 mol sau 1 gram de substanță. Aceasta înseamnă că entropia unui sistem este egal cu suma părților componente entropie:
Entropia este o funcție a sistemului de stat. Acest lucru înseamnă că, caracterizează sistemul, mai degrabă decât procesul. schimbarea ei depinde numai de starea inițială și finală a sistemului și nu depinde de calea de tranziție:
Chimică schimbarea entropiei de reacție: Cumparare - ref