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 suures temperatuurivahemikus sõltuvad ainete soojusmahtuvused temperatuurist ning ainult väikeste temperatuurimuutuste korral võib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. Termokeemia tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega; põhineb termodünaamika I seadusel Entalpia Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. Standardne entalpiamuut H sellise protsessi entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused on oma standardolekus
Töö. Soojus. Seos nende vahel. Mis kujutab endast 3. Soojusmahtuvus. Cp ja Cv vaheline seos. Mis kujutab endast 4. Iseloomustage pööratavaid ja mittepööratavaid protsesse paisumise ja kokkusurumise näite abil. graafik 5. Töö, soojuse ja siseenergia arvutamine ideaalgaasile isotermilise, isokoorilise ja isobaarilise protsessi korral. Arvutus isotermiline 6. Tuletage avaldis S = f (q) ja tõestage, et entroopia on olekufunktsioon Entroopia tõestus. Valemid olemas tõesta lõppvalem. 7. Termokeemia. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine. Hessi seadus. Soojusefekti sõltuvus temperatuurist. Kirchoffi seadus. 8. Entroopia pööratavates ja mittepööratavates protsessides. Spontaansete protsesside suund. 9. Absoluutse entroopia arvutamine Ei 10. Entroopia statistiline interpretatsioon 11. Gibbsi ja Helmholtzi vaba energia. Vaba energia kui protsessi suuna kriteerium . Helmholtzi 12. Isobaarse potentsiaali sõltuvus rõhust Oluline. Tõesta valem 13. Keemiline potentsiaal.
[M(H2 ) = 2,0 g/mol] suhtes Suhtelise tiheduse kaudu on kerge leida tundmatu gaasi molaarmassi. Kaaludes samadel tingimustel (rõhk, temperatuur) ära kindla mahu õhku ja tundmatut gaasi, saab suhtelisest tihedusest ehk gaasi massi ja õhu massi suhtest arvutada gaasi molaarmassi: Gaasi absoluutne tihedus normaaltingimustel ehk 1 dm3 gaasi mass normaaltingimustel Veeauru väiksem tihedus võrreldes õhuga selgitab ka, miks õhurõhk niiskete õhumasside lähenemisel langeb. Termokeemia Termokeemia -tegeleb protsesside soojusefektide mõõtmise ja arvutamisega. Termokeemiline võrrand -reaktsioonivõrrand, milles on märgitud reaktsiooniga kaasnev energia muutus. Soojusefekt -soojushulk (q), mis eraldub või neeldub aine täielikul reageerimisel. T = 298 K, tavaliselt ühikuks kJ/mol. Kui süsteem vahetab väliskeskkonnaga soojust ja/või teeb tööd, siis tema siseenergia muutub: Keemilistes reaktsioonides soojus eraldub (eksotermiline reaktsioon H<0) või neeldub
Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad. Samamoodi liidetakse/lahutatakse nende soojusefekte. 24. Süsteemi soojusmahtuvus näitab, kui suurt soojushulka on tarvis antud keha soojendamiseks 1 kraadi võrra. Erisoojusvahetus e erisoojus 1 massiühiku antud aine soojusmahtuvus (c, J/K·g). c = q/mT Molaarne soojusmahtuvus 1 mooli antud aine soojusmahtuvus (J/K·mol).
Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad. Samamoodi liidetakse/lahutatakse nende soojusefekte. 24. Süsteemi soojusmahtuvus näitab, kui suurt soojushulka on tarvis antud keha soojendamiseks 1 kraadi võrra. Erisoojusvahetus e erisoojus 1 massiühiku antud aine soojusmahtuvus (c, J/K·g). c = q/mT Molaarne soojusmahtuvus 1 mooli antud aine soojusmahtuvus (J/K·mol).
tema soojusmahtuvus. Järelikult peaks olema NO2 suurema soojusmahtuvusega, sest mida suurem on keha (mida rohkem aatomeid), seda suurem on soojusmahtuvus. 5. Kirjutada süsteemi soojusmahtuvuse avaldised püsival rõhul ja ruumalal. Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem? ∆U ∆H Cv = ∆ T Cp= ∆T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvus mõnevõrra suurem, sest osa soojusest kulub paisumistöö tegemiseks. 6. Termokeemia, reaktsiooni soojusefekt, endotermiline ja eksotermiline reaktsioon. Termokeemia – tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega, põhineb termodünaamika esimesel seadusel. Eksotermiline protsess – ja endotermiline entalpiamuut on võrdne süsteemi poolt neelatud või eraldatud soojusega. Eksotermilise korral märk miinusega ja eraldub soojus, metaani põlemine. Endotermiline protsess on pluss märgiga ja soojus neeldub. Nt jää sulamine. 7
Tekkesoojuseks nimetatakse soojusehulka, mis vabaneb (või neeldub) ühe mooli aine tekkimisel püsivas olekus olevatest lihtainetest nn. standardtingimustel (normaalrõhul ja temperatuuril 298 K). Lihtaine tekkesoojused on võrdsed 0-ga Põlemissoojus- ühe mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojusehulk. 3. Hessi seadus - Reaktsiooni soojusefekt sõltub ainult süsteemi alg- ja lõppolekust. Seda väidet nimetatakse Hessi seaduseks ehk termokeemia põhiseaduseks. See on termodünaamika I seaduse rakendus keemilistele protsessidele. Hessi seadusest tehakse järgmised järeldused: a) pärisuunalise keemilise reaktsiooni soojusefekt on võrdnevastasmärgiga võetud vastassuunalise reaktsiooni soojusefektiga. b) Astmelistes reaktsioonides on soojusefekt võrdne üksikute reaktsioonistaadiumite soojusefektide summaga. Entalpia muut ringprotsessis on 0. 4. Keemiliste reaktsioonide soojusefektide arvutamine
Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem? ΔU ΔH Konstantsel ruumala: Cp= Konstantsel rõhul: Cp= 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!
P=10 *X 1 +P20 *X2 võrreldes väikesed, võetakse ruumala mutes ja moolide arvu seotud vee moolide arvu nimetatakse kristallvee koefit-sendiks. 7. Redoksreaktsioonid. Elektrokeemia mutes arvesse ainult gaaside reaktsioonide puhul. Tahkete ainete lahustumisega vedelikes kaasneb enamasti soo-juse Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus muutub Termokeemia võrrandid. Soojusefekti väärtusi sisaldavaid neeldumine. See seletub energia kuluga, mis läks krijtallvõre lag- elementide oksüdatsiooniaste. N: reaktsiooni võrrandeid nim. termokeemia võrranditeks. undamiseks ja molekulide või ioonide difundeerimiseks lahustis. Mõ- Zn+H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2
gaasi omadega võrreldes väikesed, võetakse ruumala mutes ja suspersioonid, kus tahke aine on pihustunud vedelikus. Siia kuul ka ülehulga tõttu negat, lahus aga posit laengu. Met-i negat laeng moolide arvu mutes arvesse ainult gaaside reaktsioonide puhul. emulsioonid, kus vedel aine on pihustatud vedelikus. Kui aine osakeste hakk posit-id ioone tagasi tõmb. Tek tasakaal, kus met-st lahk Termokeemia võrrandid. Soojusefekti väärtusi sisald-id reaktsi mõõtmed on 10 7 l0 9 on süsteem kolloiddispersne ja edasine ajaühikus sama palju ioone kui tuleb tagasi. võrrandeid nim. termokeemia võrranditeks. Reaks-i soojusefekt peenest-ne ei ole võimalik, kuna siis tek lahused. Potentsiaalide vahet met-i ja ümbritseva lahuse vahel nim. olenb välisting-st (temp-st,rõhust)
ainult teoreetilist tähtsust. Massivahetus on võimalik ainult Siseenergia isotermilisel protsessil on 0 ja ülejäänutel U=q-w avatud süsteemis, lisaks termilisele vahetusele. Homogeenne 6. Tuletage avaldis S = f (q) ja tõestage, et entroopia on süsteem koosneb ühest faasist. Heterogeenne aga mitmest eri olekufunktsioon faasist. Ekstensiivne ja intensiivne suurus: intensiivsete suuruste puhul suurus ei sõltu ainehulgast (, p,T). ekstensiivsed suurused 7. Termokeemia. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine. Hessi pööratavale (ideaalsele) prots. dSpr = 0 Isoleeritud süst. sõltuvad ainehulgast (V,m)Ekstensiivsest suurusest on võimalik seadus. Soojusefekti sõltuvus temperatuurist. Kirchoffi üle minna intensiivsetele suurustele, väljendades nt: mahtu seadus
Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad. Samamoodi liidetakse/lahutatakse nende soojusefekte. 24. Süsteemi soojusmahtuvus näitab, kui suurt soojushulka on tarvis antud keha soojendamiseks 1 kraadi võrra. Erisoojusvahetus e erisoojus 1 massiühiku antud aine soojusmahtuvus (c, J/K·g). c = q/mT Molaarne soojusmahtuvus 1 mooli antud aine soojusmahtuvus (J/K·mol).
energeetiline külg. Keemiline termodünaamika - energiavormide üleminekud keemilistes protsessides. Termodünaamika (TD) uurib süsteemide üldisi energeetilisi omadusi, mitte süsteemide siseehitust. Olekuparameetrid:T(K); P(Pa); V(m3,dm3);n(mol). Keemil. reaktsioonidel (peaaegu alati) eraldub või neeldub soojust.Homogeensed:kogu ulatuses ühtlased, omadused samad või muutuvad ühtlaselt (pidevalt). Heterogeensed- omadused muutuvad hüppeliselt, süsteemid koosnevad eri faasidest. Termokeemia: soojusefektide arvutamine ja mõõtmine. Soojusefekte uuritakse tavaliselt tingimusel, mil üks olekuparameeter on const. V=constisokoorne ; P=const isobaarne. Termokeemiavõrrandid: - reaktsioonivõrrand, mis sisaldab soojusefekti väärtust. Soojusefektide väärtused (teatmeteostes) - antud ühtse standardoleku suhtes : 1 atm (0,1 MPa), 25°C (298 K) siis tähistus H298 (reaktsiooni standardentalpia).
∆Ho = saadused – lähteained 23. Hessi seadus – soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad. Samamoodi liidetakse/lahutatakse nende soojusefekte. 24. Süsteemi soojusmahtuvus – näitab, kui suurt soojushulka on tarvis antud keha soojendamiseks 1 kraadi võrra. Erisoojusvahetus e erisoojus – 1 massiühiku antud aine soojusmahtuvus (c, J/K·g). c = q/m∆T Molaarne soojusmahtuvus – 1 mooli antud aine soojusmahtuvus (J/K·mol).
mmHg. Koostist saab esitada ühel teljel, kuna ühe aine 20%-ne sisaldus tähendab teise aine 80%-st sisaldust. Joonis 7.4: Kahekomponentse süsteemi faasidiaframm Kahekomponentsetel süsteemidel eksisteerivad pinnad (alad), kus kaks faasi on tasakaalus. Diagrammilt saab lugeda, millisel temperatuuril antud kahest ainest koosnev segu sulab või aurustub, ning milline on seejuures tekkiva auru koostis (lenduvamat komponenti on aurus rohkem kui vedelikus). Termokeemia Keemiline termodünaamika uurib erinevate energiavormide vastastikuseid üleminekuid keemilistes ja füüsikalistes protsessides. Termodünaamika ei tegele süsteemi molekulaarse ehitusega. Termokeemia - termodünaamika osa, mis uurib soojuse teket ja liikumist. Termokeemia tegeleb protsesside soojusefektide mõõtmise ja arvutamisega, ei tegele süsteemi molekulaarse ehitusega. Olekuparameeter - süsteemi iseloomustav mõõdetav suurus (rõhk, temperatuur, ruumala, ainehulk jne).
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! Standardne tekkeentalpia – antud aine lihtainest tekke reaktsiooni
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 suures temperatuurivahemikus sõltuvad ainete soojusmahtuvused temperatuurist ning ainult väikeste temperatuurimuutuste korral võib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. Termokeemia tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega; põhineb termodünaamika I seadusel Entalpia Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. Standardne entalpiamuut H sellise protsessi entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused on oma standardolekus
Termokeemiavõrrand: soojusefekti väärtusi sisaldavaid reaktsiooni nim. Termokeemiavõrrandiks. Reaktsiooni soojusefekt oleneb välistingimustest (temp, rõhk) et reaktsioone saaks oamvahel võrrelda, esitatakse käsiraamatutes väärtused standardtingimuste jaoks. 5.3 Hessi seadus. Tekke- ja põlemissoojused. Soojusefektide arvestamise rakendusi Hessi seadus (1840) : reaktsiooni soojusefektid olid võrdsed oleku ja finktsioonide muutustega. Hessi seadust nim. Termokeemia põhiseaduseks. Soojusefekt olles võrdne reaktsiooni saaduste ja lähteainete siseenergiate erinevuseda ei sõltu tegelikult reaktiooni toimumise viisist ega vaheetappidest. Seadus võimaldab arvutada soojusefekte tabeli andmete või mõõtmistulemuste alusel. Soojusefekti, mis esineb ühemooli ühendi tekkimisel lihtainest standardi tingimustel, nim. Ühendi tekkesoojuseks. Liitaine lagunemissoojus on võrdne liitaine tekke soojusega, kuid vastasmärgiga. Lihtaine tekkesoojus võrdub 0ga.
annaabi.ee 
