iseloomustab süsteemi püüdlemist korrapäratuse poole. Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta Süsteemi korratuse määr. keha soojust 1 kraadi võrra Erisoojus Ce soojushulk, mis kulub 1 g aine Standardne entalpia - reaktsiooni entalpia 298K juures temperatuuri tõstmiseks 1° võrra Standardne entalpiamuut delta H sellise protsessi Faasid süsteemis üksteistest ruumiliselt piirpindadega entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused eraldatud ning omadustelt erinevad homogeensed osad on oma standardolekus Gibbsi ja Helmholtzi vaba energia- Gibbsil Delta G, Standardne põlemisentalpia soojusefekt 1 mooli vaba energia, T=const, P=const, Helmholtzil Delta F, vaba orgaanilise aine täielikul oksüdeerimisel CO2 ja veeks. energia, T=const, V=const
Soojusmahtuvus (C) soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra, kui temperatuuri muutus ei muuda aine keemilist koostist. Ühikuks J/K . Sõltub temperatuurist. Keerukate ainete soojusmahtuvus on suurem, kuna neis on rohkem võimalusi energia salvestamiseks. Vedelikel reeglina suurem kui tahkistel . Entalpia Kui süsteemi ruumala ei muutu ja paisumistööd ei tehta, siis on süsteemi koguenergiamuut võrdne süsteemile antud soojusega . Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. On olekufunktsioon . Endotermilise puhul suurem 0 , eksotermilisel väiksem kui 0 . Standartne aurustumisentalpia on soojushulk, mis on vajalik ühe mooli puhta vedeliku üleminekul auruks , kui nii vedel faas algolekus kui ka aur lõppolekus on rõhuga 1 Bar. Sublimatsioonisoojus soojushulk, mis on vajalik ühe mooli tahke aine üleminekul auruks. Hessi seadus entalpiamuut sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust , mitte aga protsessi
mis kulub 1 g aine temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra Moolsoojus - Cm soojushulk, mis kulub 1 mooli aine temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra Siseenergia muut (qv = U) on võrdne soojusefektiga V=konts Entalpia muut (qp = H) on soojusefekt konstantsel rõhul Reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniha (ku rõhk ja temperatuur ei muutu) Reaktsiooni standardne entalpia on reaktsiooni entalpia 298K juures Standartne entalpiamuut H sellise protsessi entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused on oma standartolekus Standartolek aine standardoleks, mingil temperatuuril on tema puhas vorm rõhul 1 bar (=1atm) Standartne tekkentalpia soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standartolekus Standardne põlemisentalpia soojusefekt 1 mooli orgaanilise aine täielikul
märgatava entroopia kasvuIsoleeritud süsteemi moodustavad süsteem ise ja teda ümbritsev keskkond. Summaarne entroopiamuut avaldub: Protsess on spontaanne, kui Ssum on positiivne. Seega võib süsteemi entroopia ka kahaneda, kui selle arvelt keskkonna entroopia vähemalt samapalju kasvab. Termodünaamika II seaduse põhiliseks rakenduseks keemias on reaktsiooni iseeneslikkuse hindamine. Selleks tuleb: leida süsteemi entroopiamuut; leida süsteemi entalpiamuut ja arvutada sellest keskkonna entroopiamuut; liita need kaks entroopiat. Lihtsam oleks seda teha, kui peaks arvestama reaktsiooni hindamiseks vaid ühe parameetriga. Selliseks parameetriks on Gibbsi vabaenergia (konstantsel rõhul ja temperatuuril). G = H -TS Gibbsi vabaenergia on olekufunktsioon. Gibbsi vabaenergia absoluutväärtust ei saa mõõta, küll aga tema muutust. Standardne tekkevabaenergia iseloomustab ka aine termodünaamilist stabiilsust.
Materjalid/ainet andis Kalju Lott Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta keha soojust 1K võrra Erisoojus Ce soojushulk, mis kulub 1 g aine temperatuuri tõstmiseks 1K võrra Moolsoojus Cm soojushulk, mis kulub 1 mooli aine temperatuuri tõstmiseks 1K võrra Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal Entalpia muut on soojusefekt konstantsel rõhul Standardne entalpiamuut H entalpiamuut, kui tegu on standardolekuga (all) Standardolek 298 K 1 bar Keemilise reaktsiooni entalpia on keemilise reaktsiooni soojusefekt konstantsel rõhul ja temperatuuril Standardne tekkentalpia ühe mooli aine tekkimise soojusefekt standardolekuss Standardne põlemisentalpia ühe mooli aine täielikul oksüdeerimisel soojusefekt standardolekus Standardne entalpia juhul kui on tegu standardolekuga (vt.ülal)
tasakaal on vastassuunaline selle teguri muutusele. 2)Reaktsiooni H ja S ei muutu oluliselt tempi muutudes, kuna temp mõjub nii lähteainete kui ka produktide vastavaid suurusi samas suunas. Reaktsiooni vabaenergia muutub temperatuuri muutudes aga märgatavalt ja võib isegi märki muuta. 3) Termodünaamilise keha entalpiaks nimetatakse siseenergia (u) ja rõhuenergia (pv) summat. 4) Metallimöllud 5) Hessi seadus. · Entalpiamuut sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest
Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia (kui rõhk ei muutu) Keemias toimub enamus reaktsioone aga konstantsel rõhul (lahtises anumas). Siin teeb süsteem saadud soojuse arvel ka tööd ja tema siseenergia muutus on selle võrra väiksem. Siseenergia pole piisavalt hea olekufunktsioon, kirjeldamaks süsteemiga toimunud muutusi. Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H = U + PV -Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Kuna antud juhul sõltub soojushulk ainult alg- ja lõppolekust, siis võime nimetada selle suuruse olekufunktsiooniks: q p = H Soojusmahtuvus Soojusmahtuvus konstantsel ruumalal CV: CV= U/T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvused mõnevõrra suuremad, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks: Cp= H/T. Ideaalsete gaaside soojusmahtuvused ei sõltu temperatuurist. Kõigil muudel juhtudel tuleb
Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia (kui rõhk ei muutu) Keemias toimub enamus reaktsioone aga konstantsel rõhul (lahtises anumas). Siin teeb süsteem saadud soojuse arvel ka tööd ja tema siseenergia muutus on selle võrra väiksem. Siseenergia pole piisavalt hea olekufunktsioon, kirjeldamaks süsteemiga toimunud muutusi. Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H = U + PV -Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Kuna antud juhul sõltub soojushulk ainult alg- ja lõppolekust, siis võime nimetada selle suuruse olekufunktsiooniks: qp = H Soojusmahtuvus Soojusmahtuvus konstantsel ruumalal CV: CV= U/T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvused mõnevõrra suuremad, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks: Cp= H/T. Ideaalsete gaaside soojusmahtuvused ei sõltu temperatuurist. Kõigil muudel juhtudel tuleb arvestada, et
energiat kulutamata. Suletud süsteemi siseenergia muutus ∆ U üleminekul algolekust lõppolekusse on võrdne süsteemile antava soojushulga q ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. 4. Entalpia. Soojusülekanne konstantsel rõhul. Soojusmahtuvus. Kumb on suurema molaarse soojusmahtuvusega, kas NO või NO2? Miks? Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Enamus reaktsioone toimub keemias konstantsel rõhul ning selle kirjeldamiseks on entalpia. Soojusmahtuvus – soojushulk, mida on vaja teatud ainekoguse temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Mida suurem on keha, seda suurem on tema suurem on tema soojusmahtuvus. Järelikult peaks olema NO2 suurema soojusmahtuvusega, sest mida suurem on keha (mida rohkem aatomeid), seda suurem on soojusmahtuvus. 5
energiahulgaga, millest on lahutatud energiahulk, mille süsteem annab ära töö: Soojuse hulga mõõtmine - kalorimeetria Protsess, mille käigus eraldub soojust, on eksotermiline (sellised on enamik keemilisi reaktsioone) Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Hessi seadus Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Entroopia Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. 24. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q-W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. 25
toimuva keemilise reaktsiooni töö) Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta keha soojust 1 kraadi võrra Erisoojus Ce soojushulk, mis kulub 1 g aine temperatuuri tõstmiseks 1° võrra Moolsoojus Cm soojushulk, mis kulub 1 mooli aine temperatuuri tõstmiseks 1° võrra. Siseenergia muut ( qv = U ) on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal Entalpia muut ( qp = H )on soojusefekt konstantsel rõhul Standardne entalpiamuut H sellise protsessi entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused on oma standardolekus Standardolek aine standardolek mingil temperatuuril on tema puhas vorm rõhul 1 bar (~1 atm). Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). Reaktsiooni entalpiat 298K juures nimetatakse reaktsiooni standardseks entalpiaks Standardne tekkentalpia soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus.
o Ei ole võimalik luua igavest jõumasinat, mis töötaks energia tarbimiseta. · Soojusmahtuvus o Soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Ja sõltub reeglina temperatuurist. · Entalpia? · Entalpia - Kui süsteemi ruumala ei muutu ja paisumistööd ei tehta, siis on süsteemi koguenergiamuut võrdne süsteemile antud soojusega. · Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. · Reaktsioonientalpia ja Siseenergia. · Reaktsioonientalpia - Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti ka energia eraldumine või neeldumine, ühikuks on kJ/mol · Süsteemi summaarset võimet teha tööd nimetatakse tema siseenergiaks U, ühik J · Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. · Hessi seadus - Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg ja lõppolekust, mitte aga
H = U + pV (ühik džaul) Soojusmahtuvuseks (C) soojushulka, mis on vajalik antud ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. Soojusmahtuvus sõltub nii aine olekust (mida võib määratleda näiteks temperatuuri ja rõhu kaudu) kui ka termodünaamilisest protsessist, milles aine osaleb. 29. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Hessi seadus: Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest ehk siis reaktsiooni entalpiamuut on alati ühesugune ega sõltu reaktsiooni toimumise teest lähteainetest saadusteni. Hessi seadus võimaldab arvutada ka selliste reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus pole võimalik läbi viia või mida otseselt mõõta ei saa (nt. Metaan)
tooraines 4) dopingukontroll 51. Termodünaamika I seadus.Suletud süsteemi siseenergia muutus on võrdne väliskeskkonnast soojuse kujul saadava energiahulgaga, millest on lahutatud energiahulk, mille süsteem annab ära töö:Soojuse hulga mõõtmine – kalorimeetria. Soojusmahtuvus – soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Hessi seadus-Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Entroopia-Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. 52. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus ΔU=ΔQ-ΔW, kus ΔQ on süsteemi sisestatud soojushulk ja ΔW süsteemi tehtud töö. 53
Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia (kui rõhk ei muutu) Keemias toimub enamus reaktsioone aga konstantsel rõhul (lahtises anumas). Siin teeb süsteem saadud soojuse arvel ka tööd ja tema siseenergia muutus on selle võrra väiksem. Siseenergia pole piisavalt hea olekufunktsioon, kirjeldamaks süsteemiga toimunud muutusi. Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H = U + P V Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Soojusmahtuvus – soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Soojusmahtuvuse ühikuks on [J/K]. 38. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest!
Kui seda suhet väljendada protsentides, saame mooliprotsendi. n X= nn lahusti B. Lahustumisprotsess ja lahuste omadused Lahustumisprotsessi võib vaadelda koosnevana kahest osast. Ühelt poolt toimub lahustumise käigus olemasolevate keemiliste sidemete lõhkumine. See protsess on endotermiline, vastav entalpiamuut H1 > 0. Teiselt poolt esineb vastastikune keemiline toime lahustunud aine ja lahusti osakeste vahel (solvatatsioon). See protsess on eksotermiline, H2 < 0 . Üldine entalpiamuut lahustumisel on määratud nende efektide algebralise summaga: H = H1 + H2. TÜ Füüsikalise keemia instituut 4 Keemia alused II
on lõpptootest ebapuhtuste eemaldamine. Elektrienergia tootmine taastuvatest energiaallikatest. Termodünaamika 69. Termodünaamika I seadus. Energia jäävuse seadus - energia ei teki ega kao, vaid muundatakse mingiks teiseks vormiks 70. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. ΔU=Q-A 71. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral ΔH > 0 ja eksotermilise protsessi korral ΔH < 0 72. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Hessi seaduse järeldus: Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! 73. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid 1
Vahetusreaktsioon - kulgeb kahe liitaine vahel, kusjuures tekib kaks uut liitainet: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl Termodünaamika 26. Termodünaamika I seadus- ehk energia jäävuse seadus ütleb: energia ei teki ega kao, vaid muundatakse mingiks teiseks vormiks 27. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. q = ∆U + w 28. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral ΔH > 0 ja eksotermilise protsessi korral ΔH < 0 Soojusmahtuvus – soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). 29. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused.
puudub, muutub vaid siseenergia; 2) isobaariline protsess konstantsel rõhul toimuv protsess. · Entalpia on termodünaamilise süsteemi siseenergia (U) ja rõhuenergia (pV) summa: H = U x pV (J). · Soojusmahtuvus on soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut. 18. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. · Hessi seadus entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest. · Järeldused. 1. Pärisuunalise keemilise reaktsiooni soojusefekt on võrdnevastasmärgiga võetud vastassuunalise reaktsiooni soojusefektiga. 2. Astmelistes reaktsioonides on soojusefekt võrdne üksikute reaktsioonistaadiumite soojusefektide summaga. Entalpia muut ringprotsessis on 0. · Tekkesoojuseks nim soojushulka, mis vabaneb või
Seega on selles protsessis süsteemi töö võrdne ümbruselt saadud soojusega w=q. Ei ole võimalik luua igavest jõumasinat, mis töötaks energia tarbimiseta. 31. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. ΔU =q+ ω U on olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q-W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. 32. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. 33. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Hessi seaduse järeldus: Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! 34. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid.
protsessis H>0, eksotermilises kahaneb, H on negatiivne. Sulamine ja aurustumine on endotermilised, tahkumine (sulamisentalpia; sulamissoojus) ja kondenseerumine eksotermilised (aurustumisentalpia; aurustumissoojus). Tahkumisentalpia; sublimatsioonientalpia = sulamis- ja aurustumisentalpia summa. Soojenemiskõver – graafik, mis näitab temperatuuri muutust, kui objekti soojendada (entalpia kasvab) konstantse kiirusega. Reaktsioonientalpia – keemilise reaktsiooniga kaasnev entalpiamuut. Reaktsioonivõrrand koos entalpiamuuduga on termokeemia võrrand. Seos H ja U vahel. Kui ei tarbita ega teki gaasi siis H = U. Kui reaktsioonis muutub gaasi moolide arv ngaas võrra, siis eeldades gaasi ideaalsust, on H = U + ngaasRT kus ngaas = nlõpp - nalg Hessi seadus – kuna entalpia on olekufunktsioon, saab reaktsioonientalpiat arvutada vastava reaktsiooni etappide entalpiamuutude summana. Söe (grafiidi) põlemise näide!
Soojendamiskõver kirjeldab graafiliselt aine (proovi) temperatuuri muutust, sõltuvalt talle antud soojuse hulgast. Kuju sõltub: 1) aine soojusmahtuvusest; 2)toimuvatest faasiüleminekuprotsessidest, kusjuures faasiülemineku ajal proovi temp ei muutu. 14. Leidke Hessi seaduse abil summaarne reaktsioonientalpia, kui osareaktsioonid ja nende entalpiad on antud. 15. Arvutage kütuse põlemisel vabanev soojus. Peab olema antud põlemisreaktsiooni entalpiamuut jne. 1 16. Arvutage standardne reaktsioonientalpia, kui osalevate ainete standardsed tekkeentalpiad on antud. Hr0=nHf0(saadused)-nHf0(lähteained) 18. Defineerige sidemeentalpia. Nimetage sidemeentalpia puudused. Reaktsioonientalpiat saab ka ennustada, lähtudes reaktsiooni käigus toimunud sidemete katkemise ja tekkimise entalpiatest. Sideme tugevust näitab sidemeentalpia. Sidemeentalpia on alati positiivne
ega kao, vaid muundatakse mingiks teiseks vormiks. 31. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U=q+ U siseenergia muutus q susteemile antav soojushulk w töö 32. Protsessid püsival ruumalal ja rohul, entalpia, soojusmahtuvus. Siseenergia muut on vordne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia- Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H =U + PV H =U +n(gaas)RT Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tostmiseks 1 oC vorra kui temperatuuri tostmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Soojusmahtuvuse uhikuks on [J/K]. C = q/ T Ideaalsete gaaside soojusmahtuvused ei soltu temperatuurist. Koigil muudel juhtudel tuleb arvestada, et suures temperatuurivahemikus soltuvad ainete soojusmahtuvused temperatuurist ning ainult vaikeste temperatuurimuutuste korral voib soojusmahtuvuse
9,727g m(lahus) = = 45,50 g, 0,2138 45,50g V (lahus) = = 39,56 cm 3 . 1,150g / cm 3 B. Lahustumisprotsess ja lahuste omadused Lahustumisprotsessi võib vaadelda koosnevana kahest osast. Ühelt poolt toimub lahustumise käigus olemasolevate keemiliste sidemete lõhkumine. See protsess on endotermiline, vastav entalpiamuut H 1 > 0. Teiselt poolt esineb vastastikune keemiline toime lahustunud aine ja lahusti osakeste vahel (solvatatsioon). See protsess on eksotermiline, H 2 < 0 . Üldine entalpiamuut lahustumisel on määratud nende efektide algebralise summaga: H = H 1 + H 2 . 12 Tahkete kristalsete ainete korral, kus on enamasti ülekaalus kristallivõre lõhkumiseks kuluv energia H 1 , on lahustumine endotermiline protsess (H > 0)
on sellised süsteemi olekut U = f (T, V). Kui me teeme süsteemiga tööd, toimub süsteemi siseenergia kasv, iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist. ΔU = w Olekufunktsioone tähistatakse Entalpia (H) - termodünaamilise süsteemi siseenergia (U) ja rõhuenergia (pV) suurte tähtedega. summa H=U+pV. Ühikuks on džaul (J). Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral ΔH > 0 ja eksotermilise protsessi korral ΔH < 0. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). • tekkentalpia – soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest
saadava energiahulgaga, millest on lahutatud energiahulk, mille süsteem annab ära töö: Soojuse hulga mõõtmine - kalorimeetria _ Protsess, mille käigus eraldub soojust, on eksotermiline (sellised on enamik keemilisi reaktsioone Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Hessi seadus _ Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Entroopia _ Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. Termodünaamika II seadus _ Isoleeritud süsteemis toimuvad iseeneslikud protsessid entroopia kasvu suunas. _ Seega on iga isoleeritud süsteemi saatuseks muutuda korrapäratuks.
*Püsivad rõhul P=konstant- isobaarilised protsessid atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid. *Püsival ruumalal V=konstant- isokoorilised protsessid hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris toimuvad protsessid. *Püsival temperatuuril T=konstant- isotermilised protsessid. *Entalpia. Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. See on termodünaamilise süsteemi siseenergia (U) ja rõhuenergia (pV) summa: H = U + P*V Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Mõõtühik dzaul. Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. *Soojusmahtuvus. Soojusmahtuvuseks nimetatakse soojushulka, mis on vajalik antud ainekoguse temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. Soojusmahtuvus konstantsel ruumalal Cv: Cv=U/T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvused mõnevõrra suuremad, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks: CP=H/T
ΔT ΔT Soojusmahtuvus on suurem konstantsel rõhul, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks. 6. Termokeemia, reaktsiooni soojusefekt, endotermiline ja eksotermiline reaktsioon. Termokeemia-tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega, põhineb termodünaamika esimesel seadusel. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Eksotermiline protsess – soojus eraldub Endotermiline protsess – soojus neeldub 7. Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed? Selgita, millisel juhul võib endotermiline reaktsioon olla spontaanne! Paljud eksotermilised reaktsioonid on spontaansed , kuna Gibbsi energia vabaneb ,
Võrreldes lähteainete summaarse energiavaruga keha siseenergia (U) saab muutuda tänu soojushulgale (Q), mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle (A), mida süsteem teeb välisjõudude vastu Entalpia olekufunktisoon, siseenergia ja rõhuenergia summa. Kui süsteemi ruumala ei muutu ja paisumistööd ei tehta, siis on süsteemi koguenergiamuut võrdne süsteemile antud soojusega. Entalpiamuut soojusefekt konstantsel rõhul, soojusefekt on võrdne süsteemi entalpiamuuduga. Kui väiksem kui null siis on eksotermiline protsess, kui suurem kui null, siis on endotermiline Entalpia muut võrdub saaduste ja lähteainete entalpiate vahega: H = H(saadused) - H(lähteained) Ainete entalpiad ja reaktsioonide entalpiate muudud sõltuvad temperatuurist 1. Termodünaamika II seadus. Entroopia.
Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia (kui rõhk ei muutu) Keemias toimub enamus reaktsioone aga konstantsel rõhul (lahtises anumas). Siin teeb süsteem saadud soojuse arvel ka tööd ja tema siseenergia muutus on selle võrra väiksem. Siseenergia pole piisavalt hea olekufunktsioon, kirjeldamaks süsteemiga toimunud muutusi. Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H . H = U + PV Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Kuna antud juhul sõltub soojushulk ainult alg- ja lõppolekust, siis võime nimetada selle suuruse olekufunktsiooniks: qp = H Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Soojusmahtuvuse ühikuks on [J/K]. C = q/ T Soojusmahtuvus konstantsel ruumalal CV: CV = U/T
annaabi.ee 
