..) Olekufunktsioon suurus, mis sõltub ainult olekuparameetritest, aga mitte süsteemi antud olekusse jõudmise teest. N: V·P/T 20. Isohooriline protsess konstantsel ruumalal olev süsteem tööd ei tee. Järelikult on sellest süsteemist eralduv või selles neelduv soojus võrdne süsteemi siseenergia muudaga: qv = U Isobaariline protsess protsess toimub püsival rõhul, siis gaaside eraldumisel teeb süsteem (paisumis) tööd: qp = U w = U + P·V 21. Tekkeentalpia on energia muut antud ühendi tekkimisel lihtainetest standardtingimustel. Ühik J Põlemissoojus 1 mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Ühik J/mol Aurustumissoojus - soojushulka, mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. Ühik on 1J/kg. L = Q/m 22. Entalpia muut on püsival rõhul süsteemi poolt vastu võetud või sellest eraldunud soojus. H = U + P·V
reaktsioon) + 3(2. reaktsioon) + 2 (3. reaktsioon). -C3H8 (g)-5O2 (g)+3C(grafiit)+3O2(g)+4H2(g)+2O2(g)→ -3CO2(g)-4H2O(v)+3CO2(g)+4 H2O (v) 3 C (grafiit) + 4 H2 (g) → C3H8 (g), Samamoodi avaldub ka reaktsioonientalpia ΔHºreaktsioon= - ΔH1º + 3 ΔH2º + 2 ΔH3º = 2220kJ + 3 · (-394kJ) + 2 · (-572 kJ) = - 106kJ. ______________________________________________________________________________________________ tekkeentalpia Hf – soojusefekt 1 mol aine tekkimisel lihtainest nende standardolekus (tekkereaktsioon – aine tekkimine lihtainetest) reaktsiooni soojusefekt: Hreaktsioon = Hf,j (saadused) – Hf,i (lähteained) standardtingimustes püsivatel lihtainetel tekkeentalpia Hf = 0 eksotermilistes reaktsioonides Hf < 0 . mida suurem on eksotermiline efekt, seda stabiilsem aine on.
Molekulid saavad rohkem liikuda ja pöörelda. 9. Defineerige entalpia. Milleks see võiks hea olla? (state function) Olekufunktsioon mis lubab jälgida energia muutusi konstantsel rõhul entalpia. Süsteem teeb saadud soojuse arvel ka tööd ja tema siseenergia muutus on selle võrra väiksem. Süsteemi entalpia muutus on võrdne eraldunud soojusega või saadud soojusega konstantsel rõhul. 10. Defineerige reaktsioonientalpia ja tekkeentalpia. Selgitage nendevahelist erinevust. Reaktsioonientalpia entaplia muutus mooli kohta molekulis arvestades võrrandi stöhhiomeetrilisi kordajaid. Tekkeentalpia standardne tekkeentalpia Hf0 on defineeritud kui 1 mooli aine tekkimisreaktsiooni entalpia, lähtudes vajalikest elementidest nende kõige stabiilsemates vormides. Seega on elemendi tekkeentalpia tema kõige stabiilsema vormis 0. Kui ainet elementidest otse sünteesida ei saa, kasutatakse tema põlemisentalpiat ja Hessi seadust
..) Olekufunktsioon suurus, mis sõltub ainult olekuparameetritest, aga mitte süsteemi antud olekusse jõudmise teest. N: V·P/T 20. Isohooriline protsess konstantsel ruumalal olev süsteem tööd ei tee. Järelikult on sellest süsteemist eralduv või selles neelduv soojus võrdne süsteemi siseenergia muudaga: qv = U Isobaariline protsess protsess toimub püsival rõhul, siis gaaside eraldumisel teeb süsteem (paisumis) tööd: qp = U w = U + P·V 21. Tekkeentalpia on energia muut antud ühendi tekkimisel lihtainetest standardtingimustel. Ühik J Põlemissoojus 1 mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Ühik J/mol Aurustumissoojus - soojushulka, mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. Ühik on 1J/kg. L = Q/m 22. Entalpia muut on püsival rõhul süsteemi poolt vastu võetud või sellest eraldunud soojus. H = U + P·V
kergesti ja soojust eraldub pidevalt. 8. Keemilise muundumise entalpia. Reaktsioonientalpia, seos siseenergia ja entalpia vahel, standardsed reaktsioonientalpiad. Hessi seadus. Standardsed tekkeentalpiad. Reaktsioonientalpia sõltuvus temperatuurist. Standardne entalpia – lähteained ja saadused on standardolekus. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktisooniga (konst rõhul ja temperatuuril) tekkeentalpia ja põlemisentalpia. Tekkeentalpia on soojusefekt ühe mooli aine tekkimiseks. Põlemisentalpia on soojusefekt ühe mooli aine põlemiseks. Entalpiamuut sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest. Hessi seadus võimaldab arvutada ka nende reaktsioonide soojusefekti, mida reaalsuses ei ole võimalik läbi viia. Saadused – lähteained ja stöhhiomeetrilised koefitsendid. Hessi seadusega saame määrata kui palju mingit ainet parajasti tekib
korral ka arvutatav. Kui protsess toimub püsival ruumalal, siis süsteem ise isokoorses protsessis tööd ei tee. Kui protsess toimub püsival rõhul, siis gaaside eraldumisel teeb süsteem paisumistööd. Entalpia on püsival rõhul vastu võetud või kulutatud energia. Eksotermilise protsessi entalpia muut on alati negatiivne. Hessi seadus reaktsiooni soojusefekt on võrdne süsteemi lõpp ja algoleku siseenergiate vahega, ega sõltu protsessi läbiviimisest ega vaheetappidest. Tekkeentalpia- energia muur reaktsiooni läbiviimisel standardtingimusel kJ/mol Põlemissoojus- mingi hulga aine täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Aurustumissoojus- soojushulk, mis on vajalik 1 mooli aine viimiseks vedelast olekust gaasilisse. kJ/mol Soojusmahtuvus- soojushulk, mis on vajalik süsteemi soojendamiseks ühe kraadi võrra. (J/K) Erisoojus- soojushulk, mis on vaja ühe massiühiku temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. J/gK
6) reaktsiooni etapid IV RÜHM 1) Hessi seadus Summaarne entalpia muut keemilises reaktsioonis ei sõltu selle reaktsiooni toimumise teest ega vahe-etappidest. *Termokeemilised vôrrandid selline reakts. vôrrand, millele on lisatud reakts.i soojusefekt. Q-efekt sôltub T-st ja P-st. *Hessi seadus reaktsiooni Q-efekt sôltub ainult lähteainete ja saaduste iseloomust (ja oleku parameetritest), kui ei sôltu reaktsiooni kulgemsie viisist ega vahe etappidest. *Tekkeentalpia [H = Hj,f - Hi,f]: ühe mooli aine tekkimisel lihtainetest eraldub vôi neeldub soojust st. ühe mooli aine tekkimise Q-efekt. *Pôlemisentalpia [Hc = Hj,c - Hi,c]. 2) Määramatuse printsiip 3) Scheele, tema elu ja teadus (1742-1786)Rootsi üks väljapaistvamaid keemikuid, väga erudeeritud, ilma kõrghariduseta. Töötas peamiselt apteekides, sisustas laboreid. Sai O2 (tuliõhk) mitmel erineval viisil ja uuris seda põhjalikult. Mõistes O2 osa põlemisprotsessides,
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused Termokeemiline võrrand reaktsioonivõrrand, mis sisaldab reaktsiooni soojusefekti väärtust (H); Ho H standardoleku korral: rõhk 1 atm (101 325 Pa), temperatuur 25 °C (298K). Hessi seadus: reaktsiooni soojusefekt sõltub ainult lähteainete ja saaduste loomusest ja olekust; ta ei sõltu protsessi kulgemise viisist ega vahe-etappidest; seadus kehtib, kui T = const. ja p = const. (q = H) või T = const. ja V = const. (q = U). Tekkeentalpia (Hf) soojusefekt 1 mol aine tekkimisel lihtainetest (p = const.); standardtingimustel püsivatel lihtainetel Hf = 0; reaktsiooni soojusefekt: H = Hf,j (saadused) Hf,j (lähteained). Põlemisentalpia (Hc) soojusefekt 1 mol aine täielikul põlemisel (p = const.); reaktsiooni soojusefekt: H = Hc,i (lähteained) - Hc,j (saadused) . 2. Entroopia Entroopia (S), J/molK süsteemi korrapäratuse mõõt. Termodünaamika II põhiseadus:
Põhimõisted ja -seaduspärasused Termokeemiline võrrand – reaktsioonivõrrand, mis sisaldab reaktsiooni soojusefekti väärtust (∆H); ∆Ho – ∆H standardoleku korral: rõhk 1 atm (101 325 Pa), temperatuur 25 °C (298K). Hessi seadus: reaktsiooni soojusefekt sõltub ainult lähteainete ja saaduste loomusest ja olekust; ta ei sõltu protsessi kulgemise viisist ega vahe-etappidest; seadus kehtib, kui T = const. ja p = const. (q = ∆H) või T = const. ja V = const. (q = ∆U). Tekkeentalpia (∆Hf) – soojusefekt 1 mol aine tekkimisel lihtainetest (p = const.); standardtingimustel püsivatel lihtainetel ∆Hf = 0; reaktsiooni soojusefekt: ∆H = Σ∆Hf,j (saadused) – Σ∆Hf,j (lähteained). Põlemisentalpia (∆Hc) – soojusefekt 1 mol aine täielikul põlemisel (p = const.); reaktsiooni soojusefekt: ∆H = Σ∆Hc,i (lähteained) - Σ∆Hc,j (saadused) . 2. Entroopia Entroopia (S), J/mol⋅K – süsteemi korrapäratuse mõõt. Termodünaamika II põhiseadus:
Keemilise reaktsiooni soojusefekt vôrdub reaktsiooni saaduste ja lähteainete energiate vahega. Entalpia e. soojussisaldus [H = U + pV = U + nRT]. II Hessi seadus. Termokeemilised vôrrandid selline reakts. vôrrand, millele on lisatud reakts.i soojusefekt. Q- efekt sôltub T-st ja P-st. Hessi seadus reaktsiooni Q-efekt sôltub ainult lähteainete ja saaduste iseloomust (ja oleku parameetritest), kui ei sôltu reaktsiooni kulgemsie viisist ega vahe etappidest. Tekkeentalpia [H = Hj,f - Hi,f]: ühe mooli aine tekkimisel lihtainetest eraldub vôi neeldub soojust st. ühe mooli aine tekkimise Q-efekt. Pôlemisentalpia [Hc = Hj,c - Hi,c]. III Entroopia. Entroopia selline olekufunktsioon, mis isel. süsteemi korrapäratust. Energia kulub entroopia kasvuks: [Hsul = TS]. Tegurid: agr. olek (eriti gaasid), ainete segunemine, temperatuur. Termodünaaika II seadus isoleeritud süsteemis kulgevad protsessid entroopia kasvu suunas e.
elektriline - , füüsikaline, magnetiliste jõudude vastu, paisumistöö. Töö ilmub ainult süsteemi oleku muutumise käigus, ta väljendub koosmõjus ümbritseva keskkonnaga. Töö on i =1 algebraline suurus. Töö on pos. kui tehakse tööd väliskeskonna -reaktsiooni määr. Aine tekkeentalpia const. temperatuuril on vastu. Töö on neg. kui väliskeskkond teeb tööd süsteemi vastu. reaktsiooni entalpia muut kui 1 mool ainet moodustub Soojus on mikrofüüsikaline vorm. Kui süsteem saab soojust elementidest standardtingimustel samal temperatuurilLihtainete T sys T sur andq sys 0 dS=0 ainult
..) Olekufunktsioon suurus, mis sõltub ainult olekuparameetritest, aga mitte süsteemi antud olekusse jõudmise teest. N: V·P/T 20. Isohooriline protsess konstantsel ruumalal olev süsteem tööd ei tee. Järelikult on sellest süsteemist eralduv või selles neelduv soojus võrdne süsteemi siseenergia muudaga: qv = U Isobaariline protsess protsess toimub püsival rõhul, siis gaaside eraldumisel teeb süsteem (paisumis) tööd: qp = U w = U + P·V 21. Tekkeentalpia on energia muut antud ühendi tekkimisel lihtainetest standardtingimustel. Ühik J Põlemissoojus 1 mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Ühik J/mol Aurustumissoojus - soojushulka, mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. Ühik on 1J/kg. L = Q/m 22. Entalpia muut on püsival rõhul süsteemi poolt vastu võetud või sellest eraldunud soojus. H = U + P·V
süsteemi antud olekusse jõudmise teest. N: V·P/T 20. Isohooriline protsess – konstantsel ruumalal olev süsteem tööd ei tee. Järelikult on sellest süsteemist eralduv või selles neelduv soojus võrdne süsteemi siseenergia muudaga: qv = ∆U Isobaariline protsess – protsess toimub püsival rõhul, siis gaaside eraldumisel teeb süsteem (paisumis) tööd: qp = ∆U – w = ∆U + P·∆V 21. Tekkeentalpia – on energia muut antud ühendi tekkimisel lihtainetest standardtingimustel. Ühik J Põlemissoojus – 1 mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Ühik J/mol Aurustumissoojus - soojushulka, mille peab andma kindlal temperatuuril oleva aine massiühikule, et muuta see sama temperatuuriga auruks. Ühik on 1J/kg. L = Q/m 22. Entalpia muut – on püsival rõhul süsteemi poolt vastu võetud või sellest eraldunud soojus. ∆H = ∆U + P·∆V
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! Standardne tekkeentalpia – antud aine lihtainest tekke reaktsiooni entalpia, Hfo, ühik kj/mol Suvalise reaktsiooni entalpia saame produktide ja lähteainete entalpiate vahest: Ho = nHfo (produktid) - nHfo (lähteained); n on vastav aine moolide arv (koefitsient) rekatsioonivõrrandis Sidemeentalpia – keemilise sideme tugevuse mõõduks, HB. Vastab energiale, mis on vajalik ühe mooli antud tüüpi sideme katkestamiseks konstantsel rõhul. 7. PEATÜKK TERMODÜNAAMIKA II JA III SEADUS
Reaktsioonientalpia, seos siseenergia ja entalpia vahel, standardsed reaktsioonientalpiad. Hessi seadus. Standardsed tekkeentalpiad. Reaktsioonientalpia sõltuvus temperatuurist. Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti ka energia eraldumine või neeldumine. Reaktsioonientalpia on selle vaheetappide entalpiamuutuste summa. Seos: konstantne ruumala, konstantne rõhk. Kui reaktsioonis ei osale gaase, on erinevus ∆U ja ∆H vahel väga väike ning ∆U=∆H. Standardne tekkeentalpia ∆H⁰f on defineeritud kui 1 mooli aine tekkimisreaktsiooni entalpia, lähtudes vajalikest elementidest nende kõige stabiilsemates vormides. Reaktsioonientalpia muutust sõltuvalt temperatuuri muutusest saab arvutada lähtudes ainete soojusmahtuvusest ∆Hr,2º= ∆Hr,1º+ ∆CP(T2– T1) ∆CP = ΣnCP,m(produktid) – ΣnCP,m(lähteained) Hessi seadus – on füüsikalise keemia põhiseadus, mille kohaselt keemilise reaktsiooni
Soojusefektide ümberarvutamisel (konstantsel rõhul) ühelt temperatuurilt teisele tuleb arvesse võtta H sõltuvust temperatuurist. Keemilise reaktsiooni soojusefekti temperatuurikoefitsient on arvuliselt võrdne reaktsioonist osavõtvate ainete molaarsete soojusmahtuvuste algebralise summaga, milles produktide soojusmahtuvused loetakse positiivseteks, lähteainete omad negatiivseteks, ja arvestatakse reaktsioonivõrrandi stöhhiomeetrilisi koefitsiente. Tekkesoojus (tekkeentalpia) Ühendi standardne tekkeentalpia (Hf,°298,.sageli kasutatav ühik kJ/mol) on võrdne energia muuduga antud ühendi tekkimisel lihtainetest standardtingimustel (st. kindlatel kokkuleppelistel välistingimustel, milleks on temperatuur t = 25°C ehk T = 298,15 K ja rõhk P = 1 atm). Näiteks: S (romb) + O2 (g) . SO2 (g); ..H°298 = -296,9 kJ Standardtingimuste juures püsivate lihtainete C(grafiit), Br2(v), Al(t), O2(g), H2(g)
• Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest. • Põlemissoojus on soojushulk (energiahulk), mis vabaneb aine põlemisel. Ainet iseloomustav põlemissoojus ehk põlemisentalpia ehk eripõlemissoojus on soojushulk, mis eraldub kindla hulga aine täielikul põlemisel standardtingimustel. • Tekkesoojus on energiahulk, mis vabaneb aine tekkimisel. Tekkeentalpia on soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus. 34. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid Termodünaamika põhilised sõnastused: 1. Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. 2. Soojus ei saa iseenesest üle minna külmalt kehalt kuumemale, st ei ole võimalik niisugune protsess, mille
annaabi.ee 
