*KEMIJSKA TERMODINAMIKA

*termodinamika

kemijska termodinamika

termokemija

*

Nulti zakon termodinamike:Ako su dva sustava u termikoj ravnotei s nekim treim sustavom, onda su i ta dva sustava u meusobnoj termikoj ravnotei.

vano u termometrici ravnotea tijekom kalibracije ravnotea tijekom mjerenja nepoznatih uzoraka

* termodinamiki sustav skup objekata koji ine cjelinu, a koji se nalaze pri odreenim uvjetima

sustavi mogu biti: otvoreni, zatvoreni ili izolirani:

*

Prvi zakon termodinamike zakon o sauvanju energije:Energija moe biti pretvorena iz jednog oblika u drugi, ali ne moe biti stvorena iz niega niti unitena.

osnovu ovoga zakona ine toplina i rad

*

TOPLINA prijelaz energije izmeu dvaju tijela koja su na razliitim temperaturama

*RAD sustav moe vriti rad na raun svoje unutarnje energije, i obrnuto

razliiti tipovi rada: mehaniki radW = F s rad ekspanzije plinaW = p V elektriki radW = E Q povrinski radW = A

* sustav gubi energiju u obliku rada

* poveanje unutarnje energije sustava: a) vrenjem rada nad sustavom b) dovoenjem topline u sustav

*

zakon o ouvanju energije

Esvemir = Esustav + Eokolina

Esvemir = Esustav + Eokolina (Esvemir = 0)

Esustav = Eokolina

* u kemiji se uobiajeno promatra Esustava:

Euk.sustav = (Ekin + Epot) + U

Euk.sustav = U unutarnja energija

U = U2 U1

= 0

*

U = U2 U1U = Q + W

U = Qp pVU2 U1 = Qp p(V2 V1)Qp = (U2 + pV2) (U1 + pV1)

H = H2 H1Qp = H Qp = H2 H1

* ENTALPIJA REAKCIJE toplina koja se razmijeni izmeu sustava i okoline prilikom prijelaza R P, pri konstantnim p i Ta A + b B c C + d D standardna entalpija stvaranja

*

* termokemijska jednadba:

* standardne entalpije stvaranja

*Izraunaj standardnu reakcijsku entalpiju (rH) izgaranja etanola,

koristei odgovarajue tabline vrijednosti standardnih entalpija stvaranja, pri 25 C.

*

*Osnovni zakoni termokemije Lavoisier-Laplace-ov zakon (1780. g.):Energija koja prati neku promjenu jednaka je po iznosu i suprotna po predznaku energije koja prati suprotan procesEntalpijski dijagrami za neku openitu reakciju RP ; PR

*

Hess-ov zakon (1840. g.):Entalpija nekog procesa neovisna je o injenici zbiva li se taj proces u jednom koraku ili vie njih.

entalpija nekog procesa je zbroj vrijednosti entalpij proces na koje dani proces moe biti rastavljen

*HESSOV ZAKON

*ENTALPIJA KEMIJSKE VEZE entalpija kemijske veze energija kemijske veze (prosjena) entalpija kemijske veze entalpija disocijacije veze

N2(g) 2 N(g)rH = 941,4 kJ mol1HCl(g) H(g) + Cl(g)rH = 430,9 kJ mol1

H2O(g) H(g) + OH(g)rH = 502 kJ mol1OH(g) H(g) + O(g)rH = 427 kJ mol1

* prosjene entalpije kemijskih veza

*

*Procijenite standardnu entalpiju sagorijevanja etanola (cH) za izgaranje etanola, uz upotrebu vrijednosti entalpij kemijskih vez, pri 25 C.

*Drugi zakon termodinamike:Entropija svemira tei k poveanju.

entropija mjera za nered sustava neureenost sustava pokretaka snaga spontanosti procesa

termodinamika definicija entropije: 0

*

Trei zakon termodinamike:Entropija savrenog kristala pri temperaturi T=0 K jednaka je nuli.

apsolutne vrijednosti entropije tvari

*

*Izraunaj prirast standardne entropije(rS) reakcije sagorijevanja etanola,

koristei odgovarajue tabline vrijednosti molarnih entropija, pri 25 C.

* ( T)H TS = GGibbsova energija

*G < 0 proces je spontan (egzergonian)G > 0 proces nije spontan (endergonian)G = 0 proces je u ravnotei

*

*

*Je li reakcija sagorijevanja etanola, pri 298 K, spontana?

Agregacijska stanja* sreenost strukture nestlaivost stalnost oblika sreenost strukture ogranienog dosega zanemariva stlaivost poprima oblik posude potpuna nesreenost strukture stlaivost poprima oblik posude i zauzima cijeli volumen

agregatno stanje faza

FAZA homogeni dio sustava koji je u kontaktu s ostalim dijelovima sustava, ali odijeljen od njih jasno definiranim granicama

u krutom agregacijskom stanju neke tvari postoje u vie faza (npr. -Fe, -Fe, -Fe, i sl.)*

*Fazni dijagram prikazuje uvjete (p, T) pri kojima su pojedine faze neke tvari termodinamiki najstabilnije za iste tvari i smjese izrada faznog dijagrama dugotrajan i skup postupak nainjeni samo za mali broj sustava

* v specifini volumen(i) p,V,T-dijagram stanja za sluaj v(s)v(l)Fazni dijagrami jednokomponentnih sustava

*

*(i) p,T-dijagram stanja za sluaj v(s)v(l)

*(i) p,V-dijagram stanja za sluaj v(s)v(l)

*(i) p,V,T-dijagram stanja vode(ii) p,T-dijagram stanja vode Fazni dijagram vode

Gibbsovo pravilo faza:

F = C P + 2,

gdje je: F broj stupnjeva slobode (engl. freedom), tj. broj intenzivnih varijabli (p, t, sastav) koje mogu biti neovisno promijenjene bez promjena broja faza u sustavu C broj komponenata (engl. component) P broj faza (engl. phase)*