ermchema.3.. Praw essa.3.. Równana termchemczne.3.3. Oblczane efektów ceplnych.3.4. Praw Krchffa
ermchema praw essa ERMOCEMIA CIEPŁO REAKCJI - PRAWO ESSA W warunkach zchrycznych termchema zajmuje sę pmarem raz lścwą analzą przepływu cepła pdczas przebegu reakcj chemcznych. Q r V U r W warunkach zbarycznych Q p U pv r r Q U pv.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 /
W warunkach zchryczny ml J U U Q V V r V r W warunkach zbarycznych ml J Q p p r p r W tych warunkach cepł jest funkcją stanu. Istta termchem Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 3.3. ermchema ermchema praw essa
ermchema praw essa Pjęca termchemczne Cepł twrzena zwązku jest t cepł reakcj pwstawana teg zwązku w lśc mla z perwastków będących w dmanach trwałych termdynamczne w danych warunkach. Standardwe mlwe cepł twrzena jest cepłem twrzena w warunkach standardwych. Standardwa entalpa twrzena jest standardwą entalpą daneg zwązku chemczneg. Standardwe entalpe perwastków (ch dman trwałych w warunkach standardwych) są równe ZERU!!!.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 4
ermchema Pdstawwe zasady termchemczne Standardwa entalpa twrzena tw S S msm P P npn Ilsc stechmetryczne Ilsc stechmetryczne substratów w stanach prduktów w stanach standardwych standardwych substraty tw Substancje prstew dmanach termdynamczne trwalych w stanach standardwych tw prdukty prdukty tw reagenty substraty tw tw.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 5
ermchema Pdstawwe zasady termchemczne Standardwa entalpa twrzena tw przykładw dla reakcj: C (graft) + O (g) CO (g) = (CO ) (C graft ) - (O ) = -393.5 kj/ml; (O ) = 0 (C graf ) = 0 w warunkach standardwych = 98Katm Przykłady reakcj twrzena... I I Δ 985 K 6 38 kj ml S g g O O Δ 985 K 86 0 kj ml g g c 3 P O PO g baly g 3 4c tw tw Δ tw 985 K 95 kj ml.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 6
ermchema praw essa Standardwe entalpe twrzena zwązków chemcznych 0 98 Substancja Stan skupena kcal / ml J kml 0-6 O cecz -6837-860 O gaz -57789-495 N 3 gaz -04-46 CO gaz -646-059 CO gaz -9405-39377 C 4 gaz -7889-7489 C gaz 5494 689 C 6 6 cecz 980 898 C 6 cecz -37340-5633 Cl gaz -060-936 Br gaz -8660-365 J gaz 600 595.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 7
ermchema Pdstawwe zasady termchemczne Standardwa entalpa spalana spal... S S msm P P npn Ilsc stechmetryczne Ilsc stechmetryczne substratów w stanach prduktów w stanach standardwych standardwych substraty spal Prdukty spalana w stanach standardwych spal prdukty substraty spal prdukty spal reagenty spal.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 8
ermchema Pdstawwe zasady termchemczne Entalpa dwlneg prcesu mże być zastąpna zestawu nnych reakcj (równana termchemczne = równana algebraczne) Przykładw: twrzene damentu z graftu łówkweg. Szukamy C (graft) C (dament) Dyspnujemy: C (graft) + O (g) CO (g) C (dament) + O (g) CO (g) =? 98K = -393.5 kj/ml 98K = -395.40 kj/ml = ((CO ) (C (graft) ) (O ) - ((CO ) (C (dament) ) (O ) = (C (graft) ) (C (dament) ) = -393.5+395.40=.89kJ/ml.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 9
ermchema praw essa EFEK CIEPLNY REAKCJI CYKLICZNYC Substraty w stanach standardwych w lścach stechmetrycznych U Substraty w stanach standardwych w lścach stechmetrycznych x U x U Prdukty w stanach standardwych w lścach stechmetrycznych 3 U 3 Prdukty w stanach standardwych w lścach stechmetrycznych Dla dwlneg cyklu termdynamczneg: 0 U 0 3 x 3 U x U U U.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 0
ermchema praw essa PRZYKŁADY OBLICZANIA EFEKÓW CIEPLNYC Napsać wyrażene na cepł reakcj pd stałym cśnenem SO / ( g) Dla każdej reakcj: O SO ( g) 3( g) U Q V n U n U ( prd) ( substr) Q p n n ( prd) ( substr) W szczególnśc SO O SO 3 efekt energetyczny reakcj jest sumą entalp twrzena.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 /
ermchema praw essa PRZYKŁADY OBLICZANIA EFEKÓW CIEPLNYC Przykład Oblczyć standardwą zmanę entalp reakcj uwdrnena benzenu: C C 3 6 6( c) ( g) 6 ( c) Kneczna jest znajmść danych termchemcznych np. standardwych entalp twrzena reagentów: 0 0 0 98 98( C6) 98( C66 ) 3 98( ).3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 /
ermchema praw essa PRZYKŁADY OBLICZANIA EFEKÓW CIEPLNYC Oblczyć entalpę pwstana cekłeg benzenu z gazweg acetylenu. Dyspnujemy standardwym entalpam następujących reakcj x 3 3 6 3 4.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 3
ermchema praw essa PRZYKŁADY OBLICZANIA EFEKÓW CIEPLNYC Przykład Oblczene efektu ceplneg prcesu krystalzacj ceczy d cała stałeg. U = krys - P V zmana bjętśc jest zazwyczaj newelka U.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 4
ermchema praw essa PRZYKŁADY OBLICZANIA EFEKÓW CIEPLNYC Przykład ermchema równeż umżlwa blczane efektów ceplnych bardz złżnych układów: 00W ~ 9000 kj/dzenne g bałka/węglwdanów =5kJ= 3.6 kcal g tłuszczu = 35kJ= 8.4 kcal.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 5
ermchema praw essa Przykład Oszacwać energę reznansu benzenu znając standardwe entalpe spalana: graftu ( ) wdru ( ) benzenu ( 3 ).3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 6
ermchema praw essa Przykład Oszacwane energ wązana C- znając standardwe entalpe spalana: metanu ( ) wdru ( ) graftu ( 3 ) 4 C 3 4.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 7
ermchema praw essa Przykład Oblczyć standardwą entalpę twrzena cekłeg elektrltu w rztwrze wdnym. S O aq SO rmb ( g) ( g) 4( aq) Dane: standardwe entalpe spalana: sark w tlene ( ) wdru w tlene ( ) wdru w chlrze ( 3 ) standardwe entalpe rzpuszczana: gazweg chlrwdru ( 4 ) gazweg SO ( 5 ) cekłeg kwasu sarkweg ( 6 ) standardwą entalpę reakcj: SO Cl O SO Cl ( aq) ( g) ( aq) 4( aq) ( aq) 7 x.3. ermchema 4 3 5 7 Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 8
ermchema praw Krchffa ZALEŻNOŚĆ CIEPŁA OD EMPERAURY Drg reakcj spsób I grzewane substratów przeprwadzene reakcj spsób II przeprwadzene reakcj grzane prduktów.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 9
V V V V r v C U C d v C U U V r r p p p p r v C C d v C p r r Matematyczne sfrmułwane prawa KIRCOFFA Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 0.3. ermchema ermchema praw Krchffa
ermchema praw Krchffa Grafczna nterpretacja prawa KIRCOFFA C p a b c.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 /
ermchema praw Krchffa Przykład Jak zmena sę wraz ze zmaną temperatury entalpa reakcj: v C C O CO O 4( g) ( g) ( g) ( g) v C p 98 98 d p Cp O ( CO ) C p( O) Cp( C4) C p( ) wyrażena temperaturwe z tabel np. C p ( CO 3 5 ) 0.57.00.060.3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 /
ermchema praw Krchffa 300 500 700 900 00 Przykład wpływu temperatury na efekt energetyczny reakcj (): N (g) + 3 (g) = N 3(g) -90 /K 300 700 00 500-30 300 700 /K 00 500 74 C (s) + CO (g) = CO (g) /K /(kj/ml) -00-0 0 /(kj/ml) -35-40 0 /(kj/ml) 73 7 7-0 -45 70 CO (g) + O (g) = CO (g) + (g).3. ermchema Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 3
Przykład alternatywneg wzru rbczeg : 3 K d K c K b a K ml J C P Gdze :...... reagenty reagenty d d a a 4 0 4 3 0 3 0 0 0 4 3 0 d c b a d C P Warunek: cągłść C P () - brak przeman fazwych Wykład z Chem Fzycznej str..3 / 4.3. ermchema ermchema praw Krchffa