08/05/2012
I���������
A �������� �� �������� �� ��� ������ � �� ���������� ������� ��������� �� �� ���������� ������������� ��� �� � ������ ������� ������� ;
A �������� ��� � � ����� ����� ��� ��������� �� �� ��������� �� �������� �� ��� ������ ��� ���� ���������� ������������;
O ����� �� �������� �� �������� ��� �� �� ���
������������� ���������� �� �������
P���. M. ��. N����� A������ �� ������
� ������ ��������� ���� � ���� ���� ��� ����� �� ��� ��� ����� ������ � ��������. 1
2
��������� E����������
��������� E����������
A 1� L�� �� ������������� ������������� � ������� ����:
A �������� �������� ��� �� �������� ������������ ����� � ������ ��� ��� � ������� � ���������� ����������.
∆E = � + �
����:
����������� ����� � A ������� ���� ��� ����������� ������� � � ���������� �� ���������� �� ��� ����� � �����, ��� � ������� ������� ����� ����� ��������� ��������� ��������� .
∆� �
� �������� �� ������� ������� �� �� �������;
� � � ���� ������ ���� ������� ����� �� �� ����� ������� ���� ���� ���� ���� �������;
� � � ������ �������� �� ����� �������� ���� � �� ����� ������� �� ���� ���� ����������.
3
4
��������� E����������
��������� E����������
U�� ��� ��� � ������� � ����������, ��� ��� ������� ���� ���� � �������� �� ������� �� �� �� ���� ���� �������� �������� ���� ���� �� ������� ����� ������ ������� �� � �� � �������� � ���������� ������� ���������� ��� ���� ���� ��������� ��������� ; �������� ����� ��� ������� ���� ������� � ���� ������ ���� �� ���� ������ ���� ���� ������ ���� � ���� ������ ���� �� ���������� ���������� � ����������. ����������.
5
C����� ��������� ������ �����������:
���� �������� �� �� ���������� �� ������� ����;
S� ������� �� ������ ������, � ����� ���� ����������� ���� ���. T��� ��������� ��� ���� ������ ���� ���� �� ���� ���� �����������. U� ������� �������� � ������ ��������� ���� � ��� ������ ������� � �������� �� ���� ��� ���� �������� ����. 6
1
08/05/2012
��������� E����������
��������� E���������� U� ������� �� �� �������� ������� ��� ���� ������ ��� � ���� ������ ���� �� � � ����� ������ ���� �� �� ��� ��� �������. A ��������� ��������� �� ������ ������ � ����������. ����������.
7
��������� E����������
8
E��������: ��������� E����������
A �������������� �� �� �������� ���� �������� �������� �� ����������� �����������:
1�) D�������� �� �� ��������� ��������� ��� ����� �������� ������ ��� ���� ���� ����� �������� ����, �, ��� ��� ����������� �� ������� ������� �� ����� �� ����������: (�) Q����� �� ������ �� ����� �������� � 150 �C � ���������� � ���� � 40 �C, � ���� �������� �������� ���� ������.
9
(�) (�) A ���� ���� � ���� ������ ���� ���� ���� ���� ������ ���� �� ���������� ������������ �� H 2(�) � O2(�). (�) O ����� �� �������, C 6H6(�), � ������� �� 1 ���, ����������� �� ������� ������� �� ����� �� �������� ������ �� �������, 80,1 �C.
10
R��������: (�) E��� �������� � ����������. S� ���� ������� �� ���������� ���������� ��� �������� ��������� ���� ��� ��������� �� �������, � ����� � ����������� �� ��� ����� ��� � ��� ����� ����� ������ � ���� � ���� ���� ����. N���� ���������, � ����� � ����������� �� ����� ������ ���� ���� � ���� ���� ����. A ����������� ����� , ������ ��� � ����� � � � ���� ����� ��������� ���� � ����� ��� �������� �������� ��� (����� ���������� ����� ���� ������� ���) , � � � ����� ����� �� ����� ��� �� ������������ ������� �� ����� � �� ����.
11
12
2
08/05/2012
(�) A ����������� ��� ��� ��� ���� �������� � ��� ����������; �� ��� �����, � �������� ������� � � ������ �� H 2 � O2 ���� ������ ���� � � ���������� ������ �� �������� ��� ��� ������ �� �����.
(�) P� P��� ��� ������ ������ ���,, � ��� ����� �� �� ��� ������ ����� �� ������ � � ����������� �� ���� � ����� ��� ��� ������� �� 1 ��� ���� �� ���������� ��� � �������. D���� �����, �����, ���� ���� � �� ��� � �� ���� ���� ���� �� �� ����������. N�� � ����������� �� ����� �� ������� ��� � �������� �������� ����� ������� �� ��� ������ ����������� �����.
S� � �������� ����������� ��� ����� ����� ��� 80,1 80 ,1 � C, � ��� ����� ����� ������ ��� �� ��� ����� �� �� ��� ����� ���� �� ��� ����� �� ����������. 13
14
2�) S�� ��� ������� �� 1 ��� CO 2(�) (G��� S���) ���������� � � 78 �C. A ������������� �� CO2(�) �� CO2(�) � �� �������� ���������� ���������� � � 100 �C � 1 ��� �� �������?.
3�) Q���� Q���� ��� ������ �������� ���� ����� �������� ����� ��� ����������� � ����� ��� ��� �����������: �) O ����������� ������������ � �� ����� �� ���� ���� � �5 �C � � ������� ������� �� 1 ���; �) D��������� �� ������ �� ��� ������ �� ���� ������; �) A ���� ������ �� �� ���� ������ �� �� ���� ������ ���� ���� �� ���� ���� � ������ ������ ������� ��������� �� �� N 2 � 25 C � 1 ���;
15
16
�) A ���� ������ �� �� ���� ������ �� �� ���� ������ ���� ���� �� ���� ���� � ������ ������ ������� ��������� �� �� N 2 � 25 C � 1 ���;
��������� ����������� � I������������
�) O ����������� �� ������� �� ����� �� �� ����� ���������; ���������;
U� �������� ���������� ���������� � �� ������� �� ���� � ������ �� �� ������� ���� �������� �� ������ .
�) A ������� �������� � �� ������ ��������� ��� �� CH 4 � �� O 2 � ������ �� CO 2 � H2O � ����������� �������� � 1 ��� �� �������.
E� �� �������� ���������� , � �������� �� ������� � ����� �� ��� ����� ��� ��� ����� ��� ���� ��������� ��� �� ��� ��� ������ ������� ���� ������ ���������� ���� ���� �������� �� ��������.
17
18
3
08/05/2012
��������� ����������� � I������������
��������� ����������� � I������������
E� ����� ������� ������ ��������, ��, ������� ������� �������� �������� �������� ������������ ����� � � �������� �������� �� ������� ������� ��� �������� �������� ������� �� ������� ������� �� �� ����������.
E���� E������ �� �� �� ����� �������� ��� ����� �������� �����: ��: � �������������� �������������� �� ���� �� ����.
��� ���� �� ���� �� U� �������� �������� ���������� ������������ �� ��� ������������ ��� ��������� ���� ��������� � ���� ������ ��� � � � ���� ������ ���� ���� �� � ���� ���� ��� ������� ���� ���������.
19
20
��������� ����������� � I������������
��������� ����������� � I������������
Q��� Q����� �� �� ����� ��� �� ������� �� ����� ����� �� ��� ���� ���� ����� ��� �� �������� ������������ , ��� ������� ��������� (��� ���������� ������� �� � � � ) ���� ��������� ������ � ��� ������ �������� .
C��� C����� ���� ���� �� ����� ������� �� ��� ��� ���� ������ ���� ���� ����������� � �������������: �������������:
Q��� ����� �� ���� ������� ���� � ������ ��������� ���� � � ���������, �� ����� � ������� ������ � ���� ������ ���� ���� �� ���� ������ ���� �� � ���� ���� ���� ������ ���� ���� ���������.
1. S� �� ������� ������� ���� �� ����������, �� ��������� � �� ���� ������ ���� �� ���� ����� � �� �������������� ���������������. 2. E�
���� ������ ���� �� ������� �������� � �������� ���������� ��, � ������� ����� �� ��������� � �� �������� � ������������ .
21
22
��������� ����������� � I������������
��������� ����������� � I������������
A����� ������ �� �������� � ���������� ��������� ��� ������ ��������� ������ ����� ���� ��� ��� ��� ������ �������� �������� � ��� ���������� ���������� ���������� ���������� .
A ������������� ���� ���� ��� ���� ���� � ������� � � �������� �������� �� ��� ������ ������ , ��� ��� � ��� ��� ���� �� ��� ���� � �� � ���� �� ����� ��� � ���� �� ���������� ���� ���� ���� �� ����������.
U�� ������ ���������� ���� ��� ����� ������, ���� �� ���� �� ��� ������������� ���� ����� � � �� ���� ��, �� ����� ����� ����� �����, ���� �� �������� �� �����.
23
24
4
08/05/2012
��������� ����������� � I������������
��������� ����������� � I������������
Q���� Q�� �� �� ����� ������� �� ����� ������ � �� ������ �������� �� ����������?.
E���������, ������ � �������� �� �������� �� �� ���� ������ ���� �� ��� � ���� ������ ���� ����� ��
A �������� �� �������� ���� �� �������� � �� ����� ���������� �� ������������ �� � �������� ��� ��������� �� ���. O� ��������� ��� ��� ���� ������ � �������� �������� �� ���� ������ ���� �� �� ���� ������ ��� � ����� ������� �� ( ��������� ��������� ����������� ) �� ������ � ������� ���������������.
������������ �� � �������� ��� ��������� �� ���.
A �������������� �� �� ������� ������� ����� ����� � �� ���� ��� ������� �������� � ����� ����� ������� ������� � ��������.
25
E������� � � ������� L�� �� �������������
26
E������� � � ������� L�� �� ������������� O ��� ���������� ��� ����� �� � ��������� ��� ��� ���� ������ ���� ���� �� ����� ������� ���� ���� �� ���� ������ �� ���������� ���������� �������� ��� ���� ����� �������. �������.
E������� E��������� �� �� G��
O� ��������� ��������� ��� ����� � �������� �������� �� ������� ������� ������ ������ � ������� ������� ��������������� .
27
E������� � � ������� L�� �� �������������
28
E������� A �������� �� �� ��� � �������� ��������� ���������� � �� ��� ���� ���� �� ��� ���������� ��� ����� ���� �� �� ������������� �� �������� ��� ��������� �� ��� ��� � ������� �������� �.
29
30
5
08/05/2012
E�������
E�������
E��� E����� ���� ���� �� ���� ���� ���� ������ ���� �� ���� ���� ���� ���� ������ ��������� �����������: 1�) O ���� �������� ��������������� � ������������ ����� �� ��� ����� �� ����� ����� ���� ����� �� �������� �������� ���������� �����������; �;
S���� ���� NH4NO3(�) � KC�(�) 2�) S ��������� ������������ ��� �������� ����������� ��� �� ���� ����� ����� ����� ∆H���������� > 0.
C�� ���� �� ��������, ����� �� ��������� ��� ������ ��������� ������ ����� (∆H > 0 , �������� �����������). E� ���� �� ������ ��������� �� �������� ��� ����� �� �� ���� ������ �� ���� ���� ������ ��������� ��� �� ����������� ��� �� ���������.
31
32
E�������
E������� A� ��������� �� ���� ��� ���������� � ����� ������� �� �� ���� ���� ��� ����� �������� ��� ������ ��������� ����� �� ������ �� ���� ����������. ����������.
Q����� � ���� �� �����, �� ��������� �� ���� ����� �� ����� ���������� �� ����� ���� �� ������� �� ������ � �����������. �����������. P������ P�������, �, �� ���� ������� ������� �� ��������� �� ���� ����� ���� ����������� �� �������������� ������������ ��� �� ������. A ���� ������ ���� ���� ���� ������ �� ��� ��� ���� ������ ���� ���� �� � �������� ����������� ��� ��� ��� �������� ���������� ������� ������� ��� ���� ���������� �������������. ���.
33
E�������
34
E�������
E� KC�(�) �� ���� K + � C� � ����� �� ������ ���������� ���������� ��������� ��������� ��������:
35
Q��� Q����� �� � ������ �� ��������, �� ���� ����� �� ���������� ���������� �� ����� �� ����. ����. E��� E��� ���� ����� � �� ������ ������ ����� ����� ���� ���� �������������. ��������� ��������� � ����������� ����������� ��� �������������.
36
6
08/05/2012
E������� E���������,
E�������
��
��� ����� �����, �� ����� �� ������ ������ ��������� ��� �� ��� ���� � ����� ������ ���� �������� �� ��� ����� ������ ����� ����� ���������� ���������� �� �������� �������� �������� �������� ��� ����. ����.
P�������, � ���������� �� �� ��� ������� ���� ������ �� ���� ������ ���� ���, �, �� ���� ������ ���� ���� �� � ������� .
O� �������� ���������� �� �������� �������� ���������� ���������� ����� � � ���� ������ �� ���� ������ �� ��� �������� ���������� ��, ���� ���� ������ ��� � �� ���� ������ ���� �� �� ���� ������ ��� � ���������� ���������� �� ������� ������� ��� ���� �� ���� ����. 37
��
38
E�������
E������� A �������� � �������� ��� ��� �������� ���������� ������������� ��� ������� ��������, �.
Q����� Q��� Q� ���� �� ���� ���� ���� ������ ���� ���� ��� � �� ��������� ����� �������� ���� � �� ����� ��� �������, ��������, ���, ��, ����� ���� ������ � ���� �� ��������.
D� ����� ����� ��� � ������� ������� � � ��������, � �������� � ��� ������ �� ������ ������. ∆�, A �������� �� �������� �� �� �������, ∆ � ����� �� ������� ������ ��� ������� ������� � ������� � ������ ��������� ����� ���� ���� �������, � ��� �� ������
���� � ������� ������� �����.
∆�
= � ����� � ��������
39
E�������
40
E�������
U� ����� �������� �� ∆� (∆� > 0 ) ������ ��� � ������ ����� � ���� ����������� ��� � ������� . A����, ������ �� ��� ������� ������ �� �� ������ ����� , ��� �������� ������� � ∆� � �� ������ �������� ��������.
U� ����� �������� ���� ∆� (∆� < 0 ) ������ ��� � ������ ����� � ���� �������� �� ����� ��������� ��������� ��� � ����� ������ � ������� . P�� �������, ������ � ���� �������, � ������� �������� ���� �������� � ∆� < 0 .
D� ����� ����������, ������ � ���� �� �����, � ������� �������� ���� ����������� � ∆� > 0 . 41
42
7
08/05/2012
E�������
E���������: E�������
> 0 ⇒ ������� �� �������� ( �������� �������� ����������).
∆�
< 0 ⇒ ⇒ ���������� �� �������� ( �������� �������� ��� ���������� ����������).
∆�
1�) 1�) C�� C������ ���������� ���� � ���� ��������� ��� ��� ��� ����� ������� ���� �� � ����� ������� ���, �, ���� ������� ����� �� �� ∆� � ���� ��������� ��� �� ���� ������ ���� �� ��� ���� ���� ���� �� ��� ��� ��������� ��������� ���������: ���������: �) H2O(�) → H2O(�) �) A�+(��) (��) + C��(��) → A�C�(�) �) 4 F�(�) F�(�) + 3 O2(�) → 2 F�2O3(�)
43
R��������:
44
�) A�+(��) + C��(��) → A�C�(�)
�) H2O(�) → H2O(�) A ���������� �� �� ������� � �������� ����������� ��� ��� ������ ������� �� ������ . U� ��� �� ���� (18 �) ����� �������� ���� �������� ������� ��� 18 �L ��� ���� � �� ���� ������� ��� � 22,4 L ���� �� ��� ��� C.N.T.P C.N.T.P....
N���� ��������, �� ���� �� �������, ��� ����� �� ���������� ���������� ���������� �� �� ���� �� ���� �� �� ���� ���� �� �� ���� ���� ���, �, �� ���� ���� ���� �� �� ������ �� ���� �� ���� ������� ���������� �� �� ������ ����� , �� �������� ��������� ���������.
C��� �� ��������� ����� ������������ ��� �� ������ ����� ����� �� ������ ������ ��� �� ������� � �� ���� �������� ���� ��� ������� ������ �� �������, ������ ����������� . P����� ∆� � ��������. P�������, ��, ∆
P�������, ������ ���������� �� ��������, � ∆� � ������� �������� �.
45
46
�) 4 F�(�) + 3 O 2(�) → 2 F�2O3(�) A� ���������� �� �� ������ ����� ����� ���� ��������� ��������� � ���������� �� ������������ ����������� ��� �� ��������� �� ���. C��� � ��� � ���������� ���� ��� ����� �� �� ������� ������, � �������� ������� � ∆� � ������� �������� �. 47
2�) I����� I������� �� ���� ���� ��� ��� ������ �������� ���� ������� ������� ������ ������� ������� �� ���������� ���������� �� �������� �������� �� �������: �������: �) CO2(�) → CO2(�) �) C�O(�) C�O(�) + CO2(�) → C�CO3(�)
48
8
08/05/2012
R�������:
3�) (�) D� �� ������� �� �� �������� �� ���� � �������� �� ������� �������; (�) Q��� � � ����� �� ∆S ���� � ��������?.
�) A������
4�) (�) D� �� ������� �� �� �������� �� ���� � �������� �� ������� �������; �������; (�) Q��� � � ����� �� ∆S ���� � ��������?.
�) D������
5�) P�� ��� � ������� �� �������� �� ������� � ����� ���� � ����������� �� ��� ���������� �� ��� ���� ���� ��� �����?. 49
������������ � E������� � ������������� ������������� �� C���� � ����������� A �������� ���������� �� �������� �� �������� �������� �� �������� ����� ����������� ������� �� ��������. A �������� � ��� ������ �� ������.
50
������������ � E������� � ������������� ������������� �� C���� � ����������� ����������� P���
�� �������� ��� ������ � ��������� ����������� �� �������� ��������� �, � ���� ������ ���� �� �� ������ �������� �� �� ������ ������� �, ∆����, � � ����� �� ����������� �������� ���� ����������� ����������� �������� ��������:
P��� P��� ������ �������� ����� ��� � ������� ���� ������ � �������� �� �������� � � ����� , ���������� ��������� ��� � ����� ��� � ��� ������ �� ������ ( �������� �������� ��� �� �������������). 51
������������ � E������� � ������������� ������������� �� C���� � �����������
C��� ���� � � ��� ����� ������������� �� ������� �������, � � ��� ������ �� ������. P������ P�������, �, � ������� ����� ��������� � �� ���� ���� ���� �� ���� ������� ���� � ���� ������ ���� ���� �� ���� ����� � �� �������, ��� ��� ���� ����� ����� ������ �� ��� ��� ��� ��� �����������. 53
52
������������ � E������� � ������������� ������������� �� C���� � ����������� ����������� C������� � �������� �������� �� �������� ��������, ∆����, ������ 1 ��� �� ���� ��� ���������� �� 1 ��� �� ����� � 1 ��� �� ������� ( �������� ). ���������� ).
A ���������� �� ����� ����������� ���� � ������� ������� ���� ��������, � ��� , � � ����� �� �����������, ∆H ���, � � ����������� �� ���� � �������� �������� � ��������� ���������� � � � ����� ����� �� �������� �������� ������, ������, �.E.. 54
9
08/05/2012
������������ � E������� � ������������� ������������� �� C���� � ����������� �C
P��� H2O, ∆���� = + 40,67 �J/��� � T.E. = 100 = 373,15 K. A����: A����:
�������� �� �� ����� �������� ��� � ��������; �� A ������ ��������� �� H 2O(�) ��� ���� �������� ��� �� �� H 2O(�).
E��������: ������������ � E������� � ������������� ������������� �� C���� � ����������� ����������� 1�) O �������� ��������, H�, � �� ������� �������� � ����������� ��������. O ����� �� ������������ ������ �� �������� � � 38,9 �C; � ����� �������� ����� �� ���� ������� ����� ����� ����� �� ����� ����� � ∆H��� = � 2,29 �J/���. Q��� � � �������� �� �������� �� ������� ������ 50,0 � �� H�(�) �� ������� �� ����� �� ����� ������?.
55
R��������:
56
O
H�(�) � H�(�) ����� �� ���������� �� ����� �� ���� ���������� �������� �� ������. C��� ��� C��� ���,, � �� ����� ������ ����� ���� �� �� H�(�) H�(�) �� ���� �� ��� � �� �� ���� ���� ���� ���� ���� �� � �� �� ���� ���� ���� �� ����������.
������������ � �� �������� ���������� ; � ����� � ����������� �� ������� ���� � ���������� ������ � ������� ������� (� < 0). A �������� �������� �� ����� � �������� �������� ���� � �����. C��� � �� C��� ���� ���� ���� ���� ���� �� � � �� ���� ���� ���� �� ������� �� �����, � �������� �� �������� ��� ��������� � ������������ �� 1 ��� �� H� � � ∆H��� = � 2,29 �J/���.
57
58
P������ ���� � ∆H��� ( � � 2,29 �J/���)� � ����� ������� �� H� (200,59) ���� �������� � ���� � ������������ ���������� �� �� 50,0 � �� H�:
O �� ���� ���� ���� ���� ���� �� �� �� ���� ��� � �� ���� ���� �� � �� �������� ����������, ���� ������� ���� ���� ����� �� � ��� ���� .
E��� ������� ������, ��, ��� ������� ���� ���� ������� ���� � ��� ������� ������ �� � ����������� ���� K: � 38,9 �C = 234,25 ����������� 234,25 K
59
60
10
08/05/2012
A �������� �� �������� � �������� ( ∆S��� ≅ � 2,44 J/K), ���������� ��� � ������� �� ����� ���� ���� �������� ���� ����� ������� �� � ��������. ��������. I��� ��� ������� ������ �� ������� ��� ���� ���� �� ���� ���� ���� (� (��� ���� ���� ���� �� ���� �� �� ���� ���) �) �� ���� �� ��������.
2�) O ����� �� �������� ������ �� ������, C2H5OH, � 78,3 �C, � ��� �������� ����� �� ����������� � 38,56 �J/���. Q��� � � �������� �� �������� ������ 68,3 � �� C 2H5OH(�) � 1 ��� �� ������� �� �������� �� ������� �� ����� ����� �� �������� �������� ������?. ������?. ������� ���� ����: �: � 163 J/K
61
3�) 3�) O ���� ���� �� ���� ������ ���� �� ���� ������ �� �� �������, �������, CH3OH, � 64,7 �C, � ��� ������� ��������� ����� �� ����������� ����������� � ∆H��� = 71,8 �J/���. (�) Q����� CH3OH(�) ����� �� ��� ����� �� �������� �������� ������, ��� �������� �������� ������� �� �������?. (�) C������ � ����� �� ∆S ������ 1,00 ��� �� CH3OH(�) ��� ���������� ���������� � 64,7 �C.
62
4�) O ����� ��������� (C�) ������� � 28,4 � ��� �������� ����� �� ����� � ∆H��� = 2,09 �J/���. (�) Q����� � ����� ������� �� ���������� �� C�(�) �� ��� ����� �� ����� ������, ∆S � �������� �������� �� ��������?. ��������?. (�) C������ � ����� �� ∆S ������ 15,0 � �� C�(�) C�(�) �� ������� ���������� ��� 28,4 �C. �C,
63
64
������� L�� �� �������������
������� L�� �� �������������
N� ����� ������� ��� � �� ������ �������, �, � ������� ������� ��� ������� ��� �������� ����� � �� ����� �� ����� �� �������� ���������� �� � ��������.
A �������� �������� �������� ����� ����� �� �������� ��������, ������ �������� �� �������� �� ��������, ∆����� , � � ���� ��� ��������� �� �������� �� �������, ∆����, � �� ����������, ∆������:
D������ ���������� ����� ����� � �������� �������� �� �������� �� ������� ������ � �������� �������� �� �������� ����� �������� ��� �� ����������.
65
∆����� = ∆���� + ∆������ 66
11
08/05/2012
������� L�� �� �������������
������� L�� �� �������������
E� ������ �� ∆����� , � ������� ��� ���� ���� ��� �������� ���� ���� �����: �����: �� ��� ������ ����� �� �������� ����������, ∆����� = 0, �������� �� �������� �������� ������������ (����������), ∆ ����� > 0 .
P������ ������� ����� ����������� ��� �� ���� �������� ���������:
∆������ = 0 P������� P������� ����������: ����������: ∆����� = ∆���� + ∆
P������� P������� ������������: ������������: ∆����� = ∆���� + ∆ ∆ ������ > 0
P������� ����������: ∆����� = ∆���� + ∆������ = 0
P������� ������������: ∆����� = ∆���� + ∆������ > 0
P�������, � �������� �� �������� ������� �� �������� �������� ����������. C���� C������� ������ ����� ���� � ����� �������, ��, � �������� ��� ��� � ����������� �� �������� ������ ��; ∆����� ���� ������������� ������������� ���������.
67
������� L�� �� �������������
68
������� L�� �� �������������
A ������� ������� ��� ����� ��� � ������� ������� ��
4 F�(�) + 3 O 2(�) → 2 F�2O3(�)
�������� �� ���������� ���� ��� ����� ��� � ���������� ���������� �� �������� �������� �� ������� �������, �� ���
����� ���:
∆����� >
0 69
70
������� L�� �� �������������
������� L�� �� �������������
A���� ��� ������������ ���� �������� � �������� �� �������� �� ����������; �������,
4 F�(�) + 3 O 2(�) → 2 F�2O3(�)
� ������� ������� ��� ��� ��� ���: ���: E��� �������� ������� �� �� �������� ��������� ���������� � ����� ���������� ���������� �� �������� �������� �� ������� �������. E���������, ���� � ������ � ���������� ����������, � �������� �������� �� ��������� ���������� � ������� ������� � ������ ������ ��� � ����� �������� ������� � ��������� ������� ������� ��� ��������� ��������� �� ���������� ����������. 71
∆���� + ∆������ >
0
N����� ����� ������� ��� � ��� ��� ���� ������ �� ����� ����� (��������� ���������� � �� �������� ��������) � � � � ������� ���� ���������� ��� �������� �������� �������� ����� �� ����� ����� (������� �� ��������) �� ��� ����������. 72
12
08/05/2012
������� L�� �� �������������
������� L�� �� �������������
U�� ������������� �������� �� ������� ��� ��� ��� �������� � �������� �� �������� �� �� ������� �������, �� ������� ��� ��� ����� ������� �� ������� ��� ��� ���������� ����������.
P�� ����� �������, ��, ������ ������ �� ��� �� ������� ������� �� ��������� ��������� ������:
��� ������ ����� �� ����� , �� �������� �� �� ������� ��� � ���������� ; � ��� ���� �� �� ������� ������� ������� �������. 73
74
������� L�� �� �������������
������� L�� �� �������������
Q������� �������� ��� ������ �� �� �� ����� � ���������� ���� ������ ��� � ���� ������ ��� � �� ������������� ������������� ���������� .
A����, ���� � ���� �������� �� �� ������� ��������: �������, � ������� ������� ��� ��������:
P������� P������� ����������, ����������, ������� ������� �������:
P�� ����, ��� ��� ��� � � ��� ������ �� ������, ���� ���� ���������:
∆������ =
∆������ = = 0
P������� P������� ������������, ������������, ������� ������� �������: ∆������ >
75
E��������: ������� L�� �� �������������
0
0 76
R��������:
1�) C�������� � ����� ���������� �� 1 ��� �� ���� ���� �� �� ����� ����� ����� ������, �, ����� ������� ����� ���,, �������� ���� � 0 �C � 1 ��� �� �������. A ���� ������ ���� �� �� ���� ����� � �� ���� ���� � 6,01 6,01 �J/� �J/��� ��.. C������ � �������� �� �������� �� ������� � �� ������ ��������� ����, �, ��� ��� ���� ���� � ������ �������� �� ����� ����� �� �������� �������� �� �������� �������� ���� ���� ���� ��������. ��������.
77
C��� � ���� � � ����� �� ���� ����� �� �������� � ����� �����������, � �������� �������� ������������ ���������� . S�� �� ����� ��� ��� ������ ������ ���,, ��� ����� ���� �� ��� ������ ��� � ���������� �� ���� �������� ��������� ������� �� ���� ��������� ���������� ����� �� ����� ����� ��� ��� � ���� �� ����� ��� ������ � ����������� �� �������. 78
13
08/05/2012
U�� ��� ��� � �������� ������� � ����� �� 1 ��� �� ����, � ���������� �� ����� ��������� ���� ���� � ����� � �������� ����� �� ���� �����, �, 6,01 �J .
A �������� �� �������� ��������� � ����� �� 1 ��� �� ���� �:
D� ������ ��� � ��� ����� ���� ��� � �� ���� �� �������������, ��� ������� ���������� ��� ��� ����� �� �� ����� ���� ��� ������� ��������� �� ���� ������ ���������� ����.
79
80
A �������� �� �������� �� ���������� , ∆������, ��� � ����� ����� �� �������� ����� ����� ���������, ������ � ����� ���� �� ���������� ���� � �������.
2�) A �������� ����� �� ����������� ���� � ���� ����� � ���� ������ ��� � � 30,71 30,71 �J/� �J/��� ��.. C���� C������ �� � �������� �� �������� �� �������, �� ���������� � �� �������� ���� � ����������� ���������� �� 1 ��� �� ����� ������� (B� 2) �� ��� ����� �� �������� �������� ������ (59 �C).
A �������� ������� �� �������� �� �������� �, ����� �����, ����, ���� ������������ ���� �� �������� ���������� .
������� ���� ����: �: 93 J/K.�� J/K.����
81
82
3�) 3�) O ��� ����� �� ������ ������ �� ��� ������ ��� �� ������� ������� (CH3OH) � 64,7 �C, � ��� �������� ����� �� ����������� ����������� � ∆H��� = 71,8 �J/���. (�) Q���� Q����� � CH3OH (�) ����� �� ��� ����� �� �������� ������, ��� �������� ������� �� �������?. (�)C������ � ����� �� ∆S ������ 1,00 ��� �� CH3OH (�) ��� ���������� ���������� � 64,7 �C.
4�) O ����� ��������� (C�) ������� � 28,4 � ��� �������� ����� �� ����� � ∆H��� = 2,09 �J/���. (�) Q����� � ����� ������� ������� �� ���������� �� C�(�) �� ��� ����� �� ����� ������, ∆ S � �������� �� ��������?. (�)C������ � ����� �� ∆S ������ 15,0 � �� C�(�) �� ���������� ���������� � 28,4 �C.
83
84
�C,
14
08/05/2012
�������� �� E������� �� E�������
A �������� �� ��� ����� �������� ���� � ����� ������� �� ������� �� ��������. P��� �������� ���� ���� �������� ���� ��� �������� ����� �������� ��� � �������: ���������, ������ ∆���� =
���� / �
�������� �� E������� �� E������� P��� ��� �������� ����������, � �������� � ���� ���: ���: ���������� �
L�������� L�������� �� ���, ���� ���� �������� ��������:
∆E
��� �� ������ ������ � �������� �� �� ��� ����� .
=0
85
�������� �� E������� �� E������� A����, ������ � �������: �������:
∆E
86
�������� �� E������� �� E������� E����, E����, ������ � �������: �������:
= � + �
V����� V������� ���:
���� = � � ��� 87
�������� �� E������� �� E������� P��� 1,00 L �� �� ��� ����� � 1 ��� �� ������� ��� �� ������� � 2,00 L, ������� ��� � ����������� ���� 0 �C, � = 4,46 � 10 �2 ���. P�������, ���������� ���������� ���� R, �����:
�
���� ������
88
�������� �� E������� �� E������� E��� ������� �� �������� � ��� ������ �� ������������� �� �������� ��������� �� ��� �� ���� � ��������. �������, ��� A ������� ������� ��� �� ���� ������� ������ ������ ���, �� ������������, � ����� �������������: ��� � ������ ��������� ���� � �� ������ ������� � �� ������ �������� ���, �, �� ���� ������ ��� � ���� ���� � ���� ������ � ��� ������ �� ������������� ������.
89
90
15
08/05/2012
I������������ M�������� �� E�������
I������������ M�������� �� E�������
U�� ������ ��� ��� ���� ���� � ���������� ���������� �� ������ ������ �� ����� �������� ����� ������ �������� ���������� ���� � ���������� ���������� �� �������� ��������: 2 NO (�) + O 2(�) → → 2 NO2(�)
A �������� �� �������� ���� ���� ������ � �������� ( ∆� < 0 ) ��� ��� ���� ��������� �� ��� ������ ���� ������ ���� ��������� �� ���. 91
I������������ M�������� �� E�������
I������������ M�������� �� E�������
E� �����, ������ ����� � ������ �� ����� �� ��������� �� �� ������� �������, ����� ��� �������� ��������. O� ����� �� ��������� ��� ��������� ����� ���� ���� ������ ��� ������� �������� �� ������ ��������� ����� ��� ��� ���� ��������� ���� � �������� �������� :
M�������� M�������� ������������� ;
M�������� M�������� ����������� ;
M��������
92
Q����� ����� � ������� ���������� �� �������� ��������� � ��������� ������������� ���� , ����������� �� ���������� , ����� � ��������.
���������� . 93
94
I������������ M�������� �� E�������
I������������ M�������� �� E������� S� ����������� � ������� ������� �� �� ������� ������� �������� �������� � �������� ����������� ���, � ������� ���������� �� ��� ����� ���� �� ��������� ������������� , ����������� �� ��������� ����������� ������� ������� .
A ������ ������ ��� ��� ���� �� ����� ��� ��� ��� ������ ��� ���� ������ ���� ��� � � ����������, ���������� ����������,, � ����� �������� ��� �� ������� ������ ������� � �������. ������� . 95
S� ����������� � ���������� �� �����������, ����������� �� ������ �� ���� ����� ��������� ����������� ����� ����� ������� ������������ �����, �� ����� �� �������� �����!. E��� � � ������� ������� ���� �������� �������� ��� �� ��������� ���� ������������� ��������� ����, ��� ���� ����� �� ��� ��� � � �������� �������� �� ��� ��� ���������� ���������� ���������� ���� �� ���� ���� �������� �������� � ���� �����:
� (0 K) = 0 96
16
08/05/2012
I������������ M�������� �� E������� ���� ������ ���� ���� �� �� ���� �� ������������� ������ �������� �� � 0 K � ����� �� 0 K : ����� ������ �
� ��� �������� � �������� �� ���������� � ��������� ��� ����������� � ���������?.
A �������� �������� � = 0 ����������� ����������� � ����� ��������. 97
� ��� �������� � �������� �� ���������� � ��������� ��� ����������� � ���������?. A �������� ���������� ������ ������� � ��� ��� � ������� ������� �� ����������� �����������. A� ��������� ��������� ��� ����� �� ������������ ����������� ������ � �����:
������� < �������� < ����
98
� ��� �������� � �������� �� ���������� � ��������� ��������� ��� ����������� � ���������?. E� ����� ����,, ���� ���������� ���� ��� ��� � �������� ������� ���� ��������� ��� �����: 1. O� �������� �� �� �������� ����� �������� � ������ �� �������. 2. O� ����� ����� �������� � ������ �� ������� �� ������� ���������. 3. O ��� ������ ��� �� ������ ��������� ��� �� ��� ������ ������� � ������� ������� � ������ ������� �������.
99
E��������: I������������ M�������� �� E�������
100
�) 1 ��� �� N�C�(�) �� 1 ��� �� HC�(�) � 25 � C;
1�) E������ � ������� �� ������� ��� ��� � ����� �������� �� ���� ���, ���, � ���������� ��� �������: �������:
HC� ������ ��� ����� �������� ������ �� ����� ��� ���� ����������� ������������� ��� �� �������.
�) 1 ��� �� N�C�(�) �� 1 ��� �� HC�(�) � 25 �C; �) 2 ���� �� HC�(�) �� 1 ��� �� HC�(�) � 25 �C;
�) 2 ���� �� HC�(�) �� 1 ��� �� HC�(�) � 25 �C; �) 1 ��� �� HC�(�) �� 1 ��� �� A�(�) � 25 �C; �) 1 ��� �� N2(�) � 24 K �� 1 ��� �� N 2(�) � 298,15 K. 101
A ������� �������� 2 ���� �� HC� ��� ���� ����� � �������� �� ������ �������� �������� 1 ���. 102
17
08/05/2012
�) 1 ��� �� HC�(�) �� 1 ��� �� A�(�) � 25 � C;
�) 1 ��� �� N 2(�) � 24 K �� 1 ��� �� N 2(�) �
298,15 K.
A ��� ����� ����� �� HC HC�� �� ��� � �� ���� ���� �� ���� ���� ���� �� ������ � �������� �� HC� � ���� ����� �� ��������� ������� �� ���� ������ ��� A�. A�.
A ���� ������ �� N 2 ���� ������ �� ��� ��� ����� ����� �������� ����� ���� �� ����� ��� ���� ������������ ��� �� �������.
A� �� ���� ���� ���� ���� �� HC HC�� �� ���� ��� � �� ����� ��� �� ������; �� ������ �� A� ���.
103
2�) E������ � ���������� ��� ����� �������� �� ���� ����: �) 1 ��� ��� �� �� H2(�) ��� CNTP �� 1 ��� �� H 2(�) � 100 �C � 0,5 ���; �) 1 ��� �� H 2O(�) � 0 � C �� 1 ��� �� H 2O(�) � 25 �C; �) 1 ��� ��� �� �� H2(�) ��� CNTP �� 1 ��� �� SO 2(�) ��� CNTP. �) 1 ��� �� N 2O4(�) ��� CNTP �� 2 ���� �� NO 2(�) ��� CNTP.
104
R��������: �) 1 ��� �� H2(�) � 100 �C � 0,5 ���; �) 1 ��� �� H2O(�) � 25 �C; �) 1 ��� ��� �� SO2(�) ��� CNTP �) 2 ���� �� NO2(�) ��� CNTP
105
3�) D�� D���� ����� ����� �� � ������ �������� �� �� ����� �������� ��� �� ������� �� ���� ��� ��� ��������� ������� ���������� ������������ � �������� �� ��������. ��������. �) C�CO3(�) → C�O(�) + CO2(�)
106
R��������: �) C�CO3(�) → C�O(�) + CO2(�) A ��� ������ ����� �� �� ��� ����� ����� ��� ��� ����� � ��� ������ ����� �� ������ �� ������ � ���������� �� �� ������ � �� �� ���. A� �� ���� ������ ���� ���� �� ��� ���� ���� �� �� ������ ���� ���� ���� ������� ���� �������� ��� �� �������; �����, ������ ��� �� �������� ���������� ����� ���� �� ���� ���� ���� �� �� �� ���� ���� ���� �� ��� �� ���� �� ���� �� ���� ���� ���, �, � ��� ������ ����� �� �� �� ���� ���� ���� �� �� ���� �� ������������� ����������� �� ��������.
�) N2(�) + 3 H2(�) → 2 NH3(�) �) N2(�) + O2(�) → 2 NO(�)
107
108
18
08/05/2012
�) N2(�) + 3 H 2(�) → 2 NH3(�)
�) N2(�) + O 2(�) → 2 NO(�)
A �������� �� �������� �� �������� �� NH 3 � ������ �� N2 � H2 � �������� ������ ������� ������� ����������� �� ������� �� ��� �� ������� ��� ��� ���������. ���������.
I��� ���������� ���������� �� ���� �� ���� � �������� �� �������� ���� ������� ������ � ����� ���������� �� ������� �� ��� ���� ��������� ��� ������� ��������� �� � ��� ��������. ��������. � ���������� ���������� � ����� �� ∆ � ��� ����� ��� ��� ��� ����� ����� ����� �� ��� ������ ��� ��� ���� ����,, ��� ������� ����� ��� ∆� ���� ����� ������� �� ����.
109
4�) D�������� �� ∆� � �������� �� �������� �� ���� �� ��� ��������� ���������:
110
R��������: �) N�������
�) HC�(�) + NH NH3(�) → NH4C�(�) �) 2 SO SO2(�) + O 2(�) → 2 SO3(�)
�) N�������
�) R������� R������� � ��� �������� ���������� �� �� 20 �C ���� � 50 �C.
�) N�� N�������. �����.
111
5�) (�) V��� � ��������� �� ��� � �������� �� ����������� ������� � ����. O ��� ���� ���� ����� � �������?. �������?. (�) A ������� �� �� ��� ��������� ��� ���� ��
��� �����������. U����� CO 2 ���� �������, ������� �� ���������� ����� �� ��� � ������� ����� ������� ���� �� ���� ���� ��� ��� ����� ������� ���� ���� �� ���� ������ �� ��������� ��������� �� ���.
113
112
6�) P��� ���� �� ��� ��������� �����, ������� � ���������� ��� � �������� ��� ��� ���� ���� �� ����� �����������: �) A�(�) A�(�) �� A�(�); A�(�); �) H�(�) � 3 ��� �� ������� ������� �� H�(�) � 1,5 ��� �� �������; �) 1 ��� �� N�(�) N�(�) �� 15,0 L �� 1 ��� �� N�(�) N�(�) �� 1,50 L; �) CO2(�) �� CO 2(�). 114
19
08/05/2012
7�) P��� ���� �� ��� ��������� �����, ������� ���� ���� ����� �������� ����� �� ������ ������ � ����� ����� ����� �������� ����� ������: �) 1 ��� �� P4(�) � 300 �C, 0,01 ��� �� 1 ��� �� A�4(�) � 300 �C, 0,01 ���; �) 1 ��� �� �� H2O(�) � 100 � C, 1 ��� �� 1 ��� �� H2O(�) � 100 �C, 1 ���; �) 0,5 ��� ��� �� N2(�) � 298,15 K, 20 L �� ������ �� 0,5 ��� �� CH 4(�) � 298,15 K, 20 L �� ������; �) 100 � �� N� 2SO4(�) � 30 �C �� 100 � �� N�2SO4(��) (��) � 30 � C.
8�) D�������� � ����� �� �������� �� �������� �� ������� ���� ���� ��� ��� ��������� ��������� �������: �) 2 SO 2(�) + O 2(�) → 2 SO3(�) �) B�(OH)2(�) → B�O(�) B�O(�) + H2O(�) �) CO(�) + 2 H 2(�) → CH3OH(�) �) F�C�2(�) + H2(�) → F�(�) + 2 HC�(�)
115
116
��������� �� E������� ��� ������� ��������
��������� �� E������� ��� ������� �������� ������� ������������� �� P�� ���� �� ������� �������� �� ���������� ���������� ��� � ��� ��� ���������� � �����������, ������� �������� ������ �������� �� ����� �� �������� ������ ���, �, ���� ������ ����������� �������� ����������� ��� � �������� �������� �������� ��������� ���� ����������� ������� �� .
A� ��������� ��������� ��� �������� �� ����� �� ���������� �� �������� ���� ���� ( �������� ��� ������� ����������� ��������� � 0 K ( �� ���������� ������������� ���).
A� ��������� ��� �������� ���������� �� ��������� ���� ��������� ��������� �������, �� �������� �������� �� ������ ��� ��� K����� K����� (J/���.K).
117
118
��������� �� E������� ��� ������� ��������
��������� �� E������� ��� ������� ��������
O� ������� �� ���� ������ ���� �� ���� ������ �� ���� ���� �������������� ��� ����������� �� ���� ���������� ���� ��������� ������� ������ � ��� ����������� ��.
E�������� E�������� ������� ������ ������ ���� ���� ������� ������� ����������� ������������� 298,15 K:
O ������������� ���� �� ��� ������ ���������� � �������� ���� � ���������� ���� � 1 ��� �� �������. 119
120
20
08/05/2012
��������� �� E������� ��� ������� �������� A��� A����� ���� ���� ������ ���� ���� ���� � ������ �������� �� � ���������:
���� ������ ���� ���� ��
��������� �� E������� ��� ������� ��������
��� ���
2. A� ��������� ������� ������ ��� ����� ��� ���� ������ ���� ��� ��� �� ���� ������ ���� ���� �� ���� ������ ���� �� � ������� ���� ��� � ����� �������� ����� ����� ��� ��� �������, �����
1. D������������� ��� ��������� �� ��������, �� ��������� ������� ������ ��� ��������� �� ����������� �� ���������� �� 298,15 K ��� ��� ���� ����;
����������� �������������; �������������; 3. A� �������� ���������� ������� ������� ������ ������ ���������� ���� ������ ���� �� ��� ��� � ���� ������ ��� � ��� ��� ���� ������ �� ������� (L�(�) = 29,1 J/���.K � N� = 51,3
J/���.K); 121
��������� �� E������� ��� ������� ��������
122
��������� �� E������� ��� ������� ��������
4. A� ��������� ������� ������ ����������� �������� ��� � ������� �� ������ �� ������ ������ �� ������� ������� �� ��� ��� ���������� ����������. E� �����, � ������ � � ����������� ��� ���� ������ �� ���� ������ ���� ��� � ���� ������ ���� ���� ���� �� ��� ��������� �������� ��� � ������� ������� �� ����� � �� ������ ������ �� ������ ������.
A �������� �� �������� �� ��� ������ ��������� ����� �� ���� ���� �� ������� � ������ ���� �� ��� ��� ��������� ��� �������� ����� � ���� ��� ��������� ��������� ��� ��������� ���������: ∆�� = Σ Σ ���(��������) � Σ Σ ��� (���������)
O� ������������ � � � ��� �� ������������ ���������� �������������� ������ �� �� ������� ������� ������� �������. 123
E��������: ��������� �� E������� ��� ������� ��������
124
R��������:
1�) C������ ∆ �� ���� � ������� �� ������ � ������ ������ �� N2(�) � H2(�) � 298,15 K:
O� ������� �� �������� ����� ������ ���� �� ��������� ��������� � � ������� ��� ���������: N2(�) + 3 H2(�) → 2 NH3(�) N2(�) = 191,6 J/���.K
N2(�) + 3 H2(�) → 2 NH3(�)
H2(�) = 130,7 J/���.K NH3(�) = 192,5 J/���.K 125
126
21
08/05/2012
N2(�) + 3 H2(�) → 2 NH3(�)
N2(�) + 3 H2(�) → 2 NH3(�) ∆S� =
A ������� ����� �� �� �������� ����������.
[(2 � S � NH3(�))� � [(1 � S � N2(�)) + (3 � S � H2(�))�
∆S� =
[(2 � 192,5)� � [(1 � 191,6) + (3 � 130,7)�
∆S� =
U����� � �������: �������: ∆S� = Σ
∆S� =
∆S� =
�S�(��������) � Σ �S�(���������)
[(2 � S � NH3(�))� � [(1 � S � N2(�)) + (3 � S � H2(�))�
[(385,0)� � [(191,6) + (392,1)�
[(385,0)� � [(583,7)� = � 198,7 J/K
A �������� �� �������� �� �������� �� NH 3 � ������� �� N 2 � H2 � ��� ����� ������� ������ ���� ������ �� ���� ������� ��� ������� ����������� ������� �� ��� �� ������� �� ��� ��� �������� ���������. �.
127
128
2�) U����� �� ���������������� ���������, ������� � �������� �� ���������������, ∆��, ���� � �������� ������ � 298,15 K:
3�) U����� U����� �� ������ �������� �� �� ���������, ������� �� ������� �� ∆�� ���� �� ��������� �������: �) C2H4(�) + H2(�) → C2H6(�)
A�2O3(�) + H2(�) → A�(�) + H 2O(�) �) N2O4(�) → 2 NO2(�) ������� ���� ����: �: 180,39 J/K
�) B�(OH)2(�) → B�O(�) B�O(�) + H2O(�) �) 2 CH3OH(�) + 3 O2(�) → 2 CO2(�) + 4 H 2O(�) 129
130
�) N2H4(�) + H2(�) → NH3(�)
��������� �� E������� �� ����������
�) A�(�) + C� 2(�) → A�C�3(�)
O� ������� �� �������� �������� ��������� ��������� ����� ��� ������ ���� �������� � �������� �� ��������������� ��� ������ �� �� �������, ��� ������ ������� �������, ��� �������.
�) M�(OH)2(�) + HC�(�) HC�(�) → M�C�2(�) + H2O(�)
M�� � ������ � �������� �� �������� ��� ������ �� ����������?. ����������? .
�) CH4(�) → C2H6(�) + H2(�)
131
132
22
08/05/2012
��������� �� E������� �� ����������
��������� �� E������� �� ����������
D������ ������� ��� � ���������� ����� ����������� ���� ������ ����� �� ����� ( ( �� ���� ������ ���� ���� �� �� ���� ����� � ) �� ����������� ��������� .
P��� �� �������� ����������, � �������� �� �������� �������� �� ���������� ���������� � ���� ���:
A ������ �������� �� �� ������ �������� �� �� ������ ��������� ���� � ��������� �� ������ ����� ��� ��������� �� ��������� ���� �������.
P��� P��� ��� ������ ��� ������ � ������� ��������� , � ��� � ������������ � �������� �� ������� �������� � ���� ���� � ������ ������, ∆H .
133
��������� �� E������� �� ����������
��������� �� E������� �� ����������
P��� � ������ �� �������� �� ������ � ������ �� H2(�) � N2(�) � 298,15 K, � ���� � � �������� ��������
�� ���� ������ ����� ���� �� � ���� ���� ���� � ���������� ��������� �������, � ������, ������ ������,, ∆H �� .
134
���� ��� ��� �� ���� ��� ��� ���
N2(�) + 3 H 2(�) → 2 NH3(�) ∆��� = Σ �∆�� ����������� � Σ �∆�� ������������ ∆��� = [2 � ∆H� NH3(�)� (�)� �
[1 � ∆H� N2(�) + 3 � ∆H� H2(�)�
∆��� = [2 � (� 46,19)� � [(1 � 0) + (3 � 0)�
N2(�) + 3 H 2(�) → 2 NH3(�)
∆H �� =
� 92,38 92,38 �J = � = ����
135
136
��������� �� E������� �� ����������
��������� �� E������� �� ����������
A����, � 298,15 K � �������� �� ������ � ������ �� H 2(�) � N2(�) � ���������� ( ∆H �� = � 92,38 92,38 �J = ����).
O��� O����� ���� ��� ��� � ���� ����� � �� ����� ��������� �� �������� �������� ���� ��������� ����� ���� ��������� ���������� � (309,8 J/K) � ����� ��� � �������� ���������� ���� ������� (198,7 J/K, ���� ��������� �� S���� N�� 128):
A �������� �� ����� �������� ���� ������� ���� ������ ���� �� ��� ������ ���� �� ���� ������ ���� �� �� ����������:
137
138
23
08/05/2012
��������� �� E������� �� ����������
��������� �� E������� �� ����������
C��� ∆����� � �������� (111,1 111,1 J/K ) ���� �������� ������ �������� ���� ������� ���������� ��, ���� ������ ��� ������ NH 3(�), H 2(�) � N 2(�) ����� ������ �� ���� �������������� (���� �� � 1 ��� �� ������ ������� �), � ����� ������� �� �� ������ ������ ��
������� �� ��� ��� � �������� �������� ��������� ������������� ������ ����� �������� �� ������ � ����������, ���� ��� ��� ����� ���� ����� � ���������� �� ���� � ������ � ������� �������.
��������� ��������������� �� ������� �� �������� �� NH 3(�).
T���� ���� �� ���� ������ ���, ���, ���� ������ ����� ��
O ����������� �������������� ���� � �� ���������� ���������� ����� ������� ������ �� �� ������� �������� �� ����� ����� ��������� ��������� �� �� ���������� ����������� � .
139
E������ L���� �� G����
140
E������ L���� �� G����
A ����� ������ ��� ���� �� �������� �������� ����������� ����������� ���������� � � ������� �� �������� �������� �� �������� �� ������� .
O� ��������� ����������� ��� �������� �� ���������� �� �������� �� ������� ������� ��� ������ ������� ����������� ����.
E���������, E���������, ������������ ������������ ��������� ��� ��� ����������� � ����� ����� ���������� ��� ������ ��������� ���� � �� ������ �������� �� �� ����� ������� ��, ���� � �������� �������� ��������� ��������� ������ ���������� ���� �� N�C� � ������ �� ���� ��������� �������������. �������������.
E����� ��� ������� �� ���� ∆H � � ∆� ���� ����� ������ ��� ����� ���������� �� ����� ������ � � ���� ������ ���� ���� ��� � ����������.
�
���� ������ ��� �
���� ���������� ������
141
E������ L���� �� G����
���� ����
142
E������ L���� �� G����
A ������� ����� �� G���� (������� �����), G, �� �� ������ ������ � �������� ����:
G = H � � � � ���� � � � � ����������� ����������� �������� ��������.
P���
�� �������� �� ��� ������ � ��������� ����������� �� ������� ��������� ��, � ���� ������ ���� �� �� ������� ������� ����� �� ������� �������, ∆G, � ���� ���� ���������:
∆G
143
= ∆H � � � ∆� 144
24
08/05/2012
E������ L���� �� G���� A ���� ����� G �� ��������� �������������� �� ������:
E������ L���� �� G���� ���
�
� �������� �� ������� ����� �� �� �������� ��� ��� ���� ������� � ������ ������ ���� ���� � ������ ���� ∆� . ����������, ∆G, � ����� ����� � � � � ∆
S������ ��� ���� ��������� �����������, ∆����� � ��������. A��� A����, �, � ����� �� ∆G ����������� ����������� ������������ �������� ����� � �������������� ����� ������� ���� ����� ����� �� �� ��������� ���� ������ ���� ���� ��� ������� ���� ������ ��� � � ���� ������� ������ ���� � � ������� ���� ������ ��� � ��������� .
145
E������ L���� �� G����
E������ L���� �� G����
S� ����� ����� � ������ P ��� ����������, � ����� ����� ��� ����� � ����� �� ∆G � � ���� ������ ��������� ������ ����� �� �� ��� ��� ������ ������ � ���� �����: 1. S� ∆G � ��������, � ������ ������ ���������� ��������� ���������� � �� ������� ������� ������ ������.
146
�
147
E������ L���� �� G����
2. S� ∆G � ���� ����, � ����� ��� ������ ��� � ���� ���� �� ����������. 3. S� ∆G � �������� ��������, � ������ ������ �� ������� ������� ������ ���� ������ �� �� ��� ��� � ���� �� ���������� ���� ���� ���� ��; ���� ������ ���� �������� �������� � ������ �� ���������� ���� ��� ��� ������. E���������, � ������ ������� ���� ����������. 148
��������� �� E������ L���� ������
E� �� �������� �������� ���������� ���������� � ����������� � ������� ������� ���������� ���������� , � ������� ������� ����� ������ ������ ������� ������� .
A ������� ����� � ��� ������ �� ������, ���� � ��������. P������ ������� �� �������� ������ ������ ���� �� �����������. �� ������ �������� ��, ∆G� � , ���� � ���� ������ ���� ���� �� ���� �������� ��� ��� �� �������� ������ �������� �� �������� ���������� �� ��������� �� ��������������.
149
150
25
08/05/2012
��������� �� E������ L���� ������
O ��������� � ������������ ���� ���� ����������� ������� � 1 ��� �� �������;
P��� ����������� �������, � ������������� ������������� � � ������ ������ ���� ����;
P��� �� ��������, � ������� ������� ���� ����;
��������� �� E������ L���� ������ P��� �� ����������� �� �������, � ������� ������ ����������� � ��� ������������ �� 1 ���/L;
A� �������� ������ ������ �� �������� ��� �� � ���� ���� �������������� ��� ��������� � ��������� ��������� ���� ����.
151
��������� �� E������ L���� ������ A ����������� ���������� ��������� ���� �� �������� �� ��� ����� �� � 25 �C , ��� ���������� ���������� �� ������ � ������������ ∆G � � ������ ������ ��������� ������������ ��� ������.
152
��������� �� E������ L���� ������ ������� ���� ����� ������� �� ���� ���� �� �� R���� R������ �� �� ����� ∆G�� , ���� ������� ����������� � 25
��������, �C :
���� ��� � �� A ���� ������ ���� ���� ������ ���� ���� �� �� �� �� ���������� ��� ��� ������ �� �������� �� ���� ������� ������������, �� ����, � ��������� ��� �������� ����� ����� �� ��������� ��������� � ��������. 153
��������� �� E������ L���� ������ A� �������� ������ ������ �� �������� ��� ����� �� ������� �� �������� �� ������� ����� ������ ���� ��������� ��������. O ������������ � ���������� �� � � ������� � � �� ∆H � ∆� : ∆G� = Σ � ∆G�� (��������) � Σ � ∆G�� (���������) 155
154
��������� �� E������ L���� ������ Q��� Q��� � ��� ��� ��� ��� ���� ���� ��� ��� ���� ����� � ���� ����� � �������� �� ������� ����� ������ ���� ��� ������ �������?. �������?.
A �������� �������� ∆G� ��� ��� �� ��� ������� �� ��������� � ��������, ���� �� ����� �������� ��� ���������������� ���, �������� ��������������� �� ������� ������� ������ ������ ���� �������� ���� �������� (∆G� < 0) � � � � ������� ������� ���� ������ ���� ��������� (∆G� > 0). 156
26
08/05/2012
��������� �� E������ L���� ������
��������� �� E������ L���� ������
C��� �� ������� �� ∆G� � ��� ���������� ���� �� ����� ����������� �� ����� � �� ���� ���� �� �� �����������, � ����� ������� ��� � �� ����� ������� �� ����� ����� ������ � ����� �� ������ �������� �� ���� ���� ����� ������� ������� �� ��������� ���������.
P��� ��� �� ��������� ��������� ��� ��� ��� ���� �� ), � �������� ����������� (∆G > 0 ), ������ �������� �� �� � � � � ������� ���� ������ ��� � ���� �� ����� ��� � ������ �� ���������� �������� ���� ������ �� ������ ����� ������ � �� ����� �������� ��� ��� ��� ���� ��� ��� ������� ������� ���� ���� ����� ����� ��� ��� � �������� ������. E� ����� ����� ���������� ������ �������� ���� �� ��� ���� ���������� ������ ������� ��� ����� ��� ������������� �� ������� ��� �� ��������� ��������� ������� �������.
157
� ��� � ������� �� ������� �����?
158
� ��� � ������� �� ������� �����? ���� = ∆G
A ������������� ������������� ��� ��� ��� � �������� �� ������ ������� � ����� ����� ���� ���� �� ����� �������� ���,, ∆G, � ����� �� �������� ������ ���� ��� ���� ��� ��������� ���� ������� �� ��� ���������� �� �� ���� ������ ���� �� ���� ������ ���� ���� �� ���� ������ ���� ��� � � ���������� ����������� � � ������� �������� ��������� �:
E��� E��� ���� ������ ��� � ����� ������� �� ��� ������ ��� � ������� ������� �� ������� ������� �����.
� � ����� �� �������� �� ������� �� �� ���� ����� ���� �������� ���������� ��� ���� �������� �������� �������� �������� ���� .
159
E��������: ��������� �� E������ L���� ������
160
R��������: (�)
1�) (�) U����� �� ����� ���������, ������� � ������ �������� �� �� ���� ������� ��� ����� ������ ������ ���� ���� � �������� ������ � 298,15 K: P4(�) + 6 C�2(�) → 4 PC�3(�) ∆��
�
O �������� �� ������� ����� �� �������� ���� ���� ����� ����� .
���� = ∆G
(�) Q��� �
∆G
���� � ������� �� ������
P4(�) + 6 C�2(�) → 4 PC�3(�) C�2(�) �� ���� �� �� ��� ������ ������ � ∆G � � ���� ���� ���� ��������.
����� ��� ���, �, ��� ���� �
E���������, E������� ��, P4(�) ��� ���� �� ��� ������� ������, �� ����� ��� ∆G�� ��� � ���� ���� ���� ���� ������� ����. �.
��������?. 161
162
27
08/05/2012
P4(�) + 6 C�2(�) → 4 PC�3(�)
∆G�� =
A ������ �� ������� ���������� � ������ �� ����� ���������:
O ���� ��
� 1.102,8 �J/���
��� �������� ��� ��� ��� ��� ������� �� P 4(�), C� 2(�) � PC� 3(�) � 25 � C , ���� �� �������� � ������� ������� �� 1 ���, ∆G�
������ ���� ���� ��� � �� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ��� � ������ ���� �� ��� ���� � ��� ������ ��� ��� ����� PC� 3.
��
���� �� ���� ��� �
L��������, ����������, �� ��� � ����� �� ∆G� ���
��� ��� ���� ����� � ���������� �� ����� � ������ ��� ������ ��� ������ ���. ∆
163
(�)
L�������� �� ���:
164
2�) U���� U����� � �� ����� ����� ������ ��������� ���,, ������ �������� � 298,15 K ���� � ��������� ��������� �� ������:
� ∆��� � Σ � ∆��� ���������� ���������� � Σ � ∆� ������������
∆���
S� �� ���� ���� ����� ����� �� � �� ����� ����, �, �� ���� ����� ����� ���� �� ������ ��� ��������� ��������� � ��������. P�������, � �������� �� ������ ���� � ����� �� ∆G�� , ���������� ���� � �������� �� ������ ���� � ����� ����� �� ∆�.
CH4(�) + O 2(�) → CO2(�) + H2O(�) ������� ���� ����: �: � 800,7 �J
C��������� C������ ������ ������ ���,, ���� ������ �� � ���� �������� ����� � �� (�) ���� : 4 PC� 3(�) → → P 4(�) + 6 C� 2(�)
∆G�� = +1.102,8 �J 165
3�) U�� �� ����� ��������� ���� �������� � 25 �C ���� ���� ��� ��� ��������� �������: �) N�(� N�(�)) + C�2(�) → N�C�2(�) ∆G��
166
�) SO2(�) + O 2(�) → SO3(�) �) NO2(�) + N2O(�) → NO(�) �) SO2(�) + H2(�) → S(�) + H2O(�)
�) C�CO3(�) → C�O(�) + CO2(�) �) P4H10(�) + 6 H 2O(�) → 4 H3PO4(��) �) 2 CH3OH(�) + 3 O2(�) → 2 CO2(�) + 4 H 2O(�) 167
168
28
08/05/2012
4�) U����� � ��� �� H��� ���� �������� ∆ �� ���� � ��������� �� ��� ������� � 298,15 K (T�����������, (T�����������, S���� N� 188 � 192). C3H8(�) + 5 O 2(�) → 3 CO2(�) + 4 H2O(�) ∆H� = �2.220 �J
(�)��� ���� �� ����� ���������, ��������� �� ∆�� ���� ���� ���� ���� ����� ������ � � ���� ���� ������ �������� �� �� ����� �������� �������� ��� ∆��.
����� ����� �������� ����� ���� ���� ������ �������� �� � (�) U�� �� ����� �������� �� ������� ����� ������ ���� � ������ � 298,15 K.
R��������: C3H8(�) + 5 O2(�) → 3 CO2(�) + 4 H2O(�) ∆H� = �2.220 �2.220 �J (�) V���� ��� �� �������� ��������� �� 6 ���� �� ���, � �� �������� ��������� �� 3 ���� �� ��� � 4 ���� �� �������.
P�������, � ���������� �� ������� �� ��� �������� ������� ������ ������������ ��������� ������ �� ����� ������� �� � ������.
S�� �������� �������� �� ���� (�) ���� �������?. 169
E�������� ��� ��� ���������� �� ������
170
�������: (�) U����� � �������:
�� �� ���� ���� ���� ���� �� �� ���� �� ���� �� � �� ���� ���� ���� ���� �� �� �������� �� ������� � �� �������� ����� ����� ������������ ������� ����� ��� �� ������� ��������� ��.
E� ������������, ��������� ��� ∆�� � � ∆�� ����� ������� ������� ��������� ��. C��� ������� ���������� � ∆��, ��� � �� ������ ��������, ������� ��� ∆G� ���� ����� �������� ��� ∆H �. 171
∆G�� = �2.108, �2.108,25 25 �J
C��� ��� �������� ��� ������� ��
∆ H ,
��
����� ��� ��������� � ��� �������� ��� �����������.
C��� ���������, ∆ � ����� �������� (�2.108,25 �J) ��� ∆H � (�2.220 �J) ��� ����� �� ��� ������� ������� ��� �� �������� �������� ���� ������ ��� � � ���� ������ ��. ∆G�
173
172
5�) C����� C������� ���� � ����� ������� ���� �� �� ����� ������� �� ���� ������ CO 2(�) � H2O(�) � 298,15 K: C3H8(�) + 5 O 2(�) → 3 CO2(�) + 4 H2O(�) V��� ������ ��� ∆�� ���� ���� �� ����� �������� �������� ��� ∆��?. ��������: ������� �: M��� �������� ��������
174
29
08/05/2012
6�) O ����������� (C6H12) � �� ���� ������ ���� ���� ���� ���� �� ���� ������ ��� � � ���� ������ ���� ���� ���� ��������. (�) E������ ��� ������� ���������� ���� � ��������� ��������� �� C 6H12(�) ���� ������ CO 2(�) � H2O(�). S�� ���� ���� ���� ������ ���� ������ ���� ���� ���� ���� �� (�) S�� � ��������� �� ∆� ���� ���� ������ � ���� �� ����� �������� �������� ��� ∆��.
7�) 7�) O ���� ������ ��� � �� ����� ������ �� ����� ���� ��� ��� ������� ������� �� ��������� ��������� ���� �����: �����: SO2(�) + S�O(�) → S�SO3(�) S�� ���� ���� ���� ������ ���� ������ ���� ���� ���� ���� �� (�) S�� � ��������� �� ∆� ���� ���� ������ � ���� �� ����� �������� �������� ��� ∆��. ���� ���� ������ ���� ����� ������� ����� ����� �� (�) S� ���� ��������������� ���� ���� ������, ���� ���� ����� ���� ������ � ��� ���������� ����� �������� ����� �� �� ����� ����� �� ∆G� � 298, 298,15 15 K, ������ �� ����� �������������� �� ������ �����������.
175
E������ L���� � �����������
176
E������ L���� � �����������
A� ������� �� ∆G�� �������� ��� �������� �������� ∆G� ���� ������� �� ��������� ������������ ��� ������ �� 25 �C .
C��� C��� � ����� ������� ��� � �� ����� ������� �� ����� � ������� ���� �������� �� �����������?.
E���������, �������� ����������� ����� ��� �
������ �������� ������������ �� �������� ������� � ������ ������������.
177
E������ L���� � �����������
178
E������ L���� � �����������
O� ������ ��������� �� ∆� � ∆� �� �������� ��������� ��� ����� ������, ��� �������� �� ���� ��:
P��� ��������� ��� ��������� ������������� ���� ������� ���������� ��� �� �������� ���������� �� �������� ��������, ������� ���������� ����� ��� ∆G ������� ��� � ����������� . A ��������� �� ����������� �� ∆G ��� � ����������� � ������ ��������� ���� �� ������ ��������� ��� �� ������� ������� ����� ����� ������ ������.
179
180
30
08/05/2012
E������ L���� � �����������
E������ L���� � �����������
��� ��� ������ ������ ��� ������ ������ � �������: ∆�
S� ���������� ��� �� ������� �� ∆H � � ∆�� ��� ������ ��� � �����������, ������� ���� � ������� �������:
� ∆� � � ∆�
��������: ∆G� = ∆H �
∆G� = ∆H �
� � ∆��
P������ �������� ����������� ����������� �� ������� � � �� ∆H � ∆� � 298,15 K � � ������ ��� ����� ���������.
���� ������� � ����� ��
1�) O �������� �� H���� ���� � �������� �� ������ ������ ������� ������� � ������� ��������� ����������: ����������: S������ ��� ∆�� � ∆�� ���� ���� ������ ��� ������ ��� � �����������. �����������. (�) D�������� � ������� �� ���� ∆ �� ���� ���� ������ ����� ��� � ������� �� �����������. (�) C������ �� ������� �� ∆�� ���� � ������ � 25 �C � � 500 �C.
∆ G� = ∆H � �
R��������: P������ ���������� � ������� �� ���� ∆ ∆G� ���� � ������ �� ������� �� ������ ����� � ������ ��� � ����������� ����������� ������ ������� �. P��� ����, ���������� ���������� � ����� �� ∆� ���� � ���� ������ ��.
184
C���
� ∆��
��� �� ��� ���� �� ���� ∆�� � � ���� �� ����� �� �������� ∆�� � �� ����� �� �������� � T ∆��. A ����������� �� ∆G� �� ��� �������� �������� ��� ��� �� ����� �� �������� ��������.
E�������� ��� ∆�� ���� ���� ������ ���� �������� ������ � ���������� �� ������� �� ��� � ����� ��� ������ �������� ��: 185
� ������
182
183
(�) A �������:
∆G�
���������� ������������ �� ���������� ���������� �� 298,15 K .
181
E��������: E������ L���� L ���� � �����������
� � ∆��
� ��������, � ����� � � ∆�� � �������� � �������� ����� ��� � ������� �� �����������. ∆ ��
C��� �������� ���������, �, ∆G� ��� ������� ����� � ���� ������ �������� (�� ���� ��������) ��� � ������� �� ���� ����������� ������� (∆G� = ∆ ∆H � � � ∆ ��). P�������, � ����� �������� ���� � �������� �� NH 3 �������� ����� ��� � ������� �� �����������. 186
31
08/05/2012
(�) P������ �������� ����������
∆��
� ∆��
N2(�) + 3 H2(�) ↔ 2 NH3(�)
���� � ������ ������ ������ �� ����� ���������: ∆�� = Σ
N2(�) + 3 H2(�) ↔ 2 NH3(�) ∆�� = Σ �∆�� ����������� � Σ �∆�� ������������ ∆��
=
∆�� =
[2 � ∆H� NH3(�) (�)�� �
[1 � ∆H� N2(�)
+
3 � ∆H� H2(�)�
[2 � (� 46,19)�� [(1 � 0) + (3 � 0)�
∆H � =
� 92,38 �J
� ��(��������) � Σ � ��(���������)
∆�� =
[(2 � S� NH3(�))� � [(1 � S� N2(�)) + (3 � S� H2(�))�
∆�� =
[(2 � 192,5)� � [(1 � 191,6) + (3 � 130,7)�
∆�� =
[(385,0)� � [(191,6) + (392,1)�
∆�� =
[(385,0)� � [(583,7)�
∆�� =
� 198,7 J/K
187
∆H � =
188
� 92,38 �J � ∆�� = � 198,7 J/K
∆�� � ∆��
S� �������� ��� ��� ���� ������ ����� ������� �� ��� ������ ��� � �����������, ������� �������� ∆G�
� �� ����� ����� ���� �� ���� ���� ���� ���� ��� � �� ���� ���� �� � �������:
∆G� = ∆H �
� �∆��
� T∆��
A T = 25 �C = 298,15 K, �����: ∆�� = � 92,38
�J � [298,15 [298,15 K � (� 198,7 J/K)�
∆�� = � 92.380
J � [298,15 [298,15 K � (� 198,7 J/K)�
∆�� = � 92.380
J � (� (� 59.242,405 J)
∆ G� =
� 33.137,5 33.137,595 95 J = � 33,13759 33,137595 5 �J ≅ ≅ � 33,1 �J
189
O ������� �� ����������� �� 298,15 K ���� 773,15 K ����� ∆�� �� � 33,1 �J ���� + 61,2 �J.
A T = 500 �C = 773,15 K, �����: ∆�� = � 92,38
�J � [773,15 [773,15 K � (� 198,7 J/K)�
∆�� = � 92.380
J � [773,15 [773,15 K � (� 198,7 J/K)�
∆�� = � 92.380
J � (� (� 153.624,905 J)
∆ G� = ∆
190
N������� N��� ���� ���� ���, �, � �� ���� ���� ���� ��� � � 773 773 K � ����� ��� ���� �� �� ��� ������ ����� ��� � �� ∆� � ∆�� ��� �������� ��� � ���������� �����������. �.
+ 61.244,905 61.244,905 J = + 61,244905 �J �J ≅ + 61,2 �J
N� �� ���� ���� ���� ���, �, ��� ���� �� �� ���� ������ ������������ ��� � �����������. ������������ �����������.
���� �� ���� ��
T������, � ��������� � 773,15 K ���� ��� ��� ����������� ��������. 191
192
32
08/05/2012
O �� ���� ���� ��� � �� ���� ���� ���� �� �� ∆�� ��� � ������� �� � ���� ���� �� ������ ��� � ��������� �� ���� (�) ����� ���������.
E� ���������, � 773,15 K � ����� �������� �� ∆�� �� ���� �� ���� �� ���� � ��� ���� ��� � �� ���� ������ � ����������.
O �� ����� ����� ���� �� ��� ������ ��� ��� ��� ��� ������ ����� �� N2(�), H2(�) � NH3(�), ���� �� ����� �������� � ������� ��� ������ ���� �� 1 ���, ������� ������ ��� ������ ������ ����� ���� � 298 298,15 ,15 K ��� ����� ��� ������ ��� ����� NH3(�). ���
P�������, ������ � ������� ��� ���� �����, P�������, ���� �� ����� � ������� ������� �� 1 ���, ��� ���� �� ���� ���� �� � 773 773,15 ,15 K, ��� ����� �� �� NH3(� (�)) �� ������ ��� ����� �� ��� ������ ������ ������ ����� ���� �� N 2(�) � H2(�).
193
194
2�) 2�) O ���� ����� � �� ���� ������ ���� �� ��� ������ ��� � � ����������� �� ���� �� ������� ���� ���� �� ���������� ���������� ��� ��� ��� ����� � ������� ������� �� 1 ���. ���. (�) E������ � ������� ������� ��� ������ � ����� �� �������� ������ �� ������������ �� ������ ������� � ������� �������,, CC�4(�). (�) Q��� � � ����� �� ∆ �� ���� � ���������� �� ���� (�)?. U�� �� ��� ����� ����� ������� ������ ������ (�) U�� ��������� ���� ������� � ����� �� �������� ������ �� CC�4.
R��������: �� CC� 4 � � (�) O ����� �� �������� ������ � ����� �� ����������� �� ���� CC� 4 ������� ���� ���� �� ���������� ��� � ��� ����� � ������� �� 1 ���:
195
(�) N� ����������, ∆G = 0 .
E� ��� ������ ����� �� ����� ������� ����� ��� �� �� ���� ��� � �� ������ � �������� ������ �� ���� ������ �� , ����� � ������� ������ ����� ���� ����� � �� ���� ���� ����������� ���������� ���.
196
C��� ������������, � = 1 , �� � = 0 � = ∆G� ���� ���� ��������.
∆G
P�������, ���������� ��� ∆G = 0 ���� � ��������� ������ ���� � �� ����� ������ ���� � �� ��� ����� �� �� ��� ������ ����� �� ������ �� �������� ������� �������. E������������� ������ ���
0 ���� �� ����������� ����������� ��� ������ �� � ���� �������� � ������ ������ ������ �� ������� ���������� ��� ������ ��������.
197
∆G =
198
33
08/05/2012
C��������� � � ����� �������: ��: (�) C�������� ∆�� � ∆��
T � ∆�� � T
��� � ��������� �� ���� (�), ����� � �������� ��������� �� ����� �� �������� ������ � � �� CC�4(�) �� �������� �������� ���� ����� � ������� ����: ∆�� � ∆��
E������� E��� ������� ����� ���� �������, ���, ���� �������� ��������� ����� ��� ������� �� ∆�� � ∆�� ���� � ���������� ����� CC�4(�) � CC�4(�) �� ����� �� �������� ������ ���� ����� ���� �������. E���������, ������� ������� � ����� �� �������� ������ �� ������� �� ∆H � � ∆�� ���� CC�4 � 298,15 K , ��� ������� ����� � ������
� T T� � ∆�� = 0
R��������� � ������� ���� ���� � �, �������:
��� �� ��� ���� ���� �� ���� ���� ���� ���� � �� ���� �� ���� ���� ���� ���� ���� �������� ����� ��� �� ∆�� � ∆��. 199
200
O������ ���, ���� ��������, � �������� � ����������� (∆H > 0 ) � ������ ������ �� ����� ��� �������� (∆� > 0). P������ ����� ������� � � ���� CC�4(�):
201
O ����� �� �������� ������ ������������ �� CC� 4(�) � 76,5 �C .
�C)
O ������� ������ �� ����� �������� (70,0 ���� � ����� ������������ (76,5 (76,5 �C) �����
�� � ��������� �� ��� ��� � �����������.
∆H �
�
∆�� ���
������
203
202
3�) (�) U���� U����� � � ���� ������ ���� ���� ���� ���� ��� � �� ���� ������ ���� �� � � ���� ������ ���� ���� ���� ���� ��� � ���� ������ ���� ��,, � � ������� ∆� � ∆� � 298,15 K ���� � �������� ������: SO2(�) + O 2(�) → SO3(�) (�) U����� �� ������� ������� �� ����� (�), ������ ∆�� ���� 400,15 K.
204
34
08/05/2012
4�) C����� C������� ���� � ������ �������� �� ����� ������ � ����� ����� ������ ������ �� ��������� ����������: �: NO2(�) + N2O(�) → 3 NO(�) �) U�� �� ����� �������������� ���������
���� ���������� ���� ∆G� ���� � ������ ����� ��� � ������� �� �����������. �����������.
205
5�) C���� ������ � ��� ���������� � � 25 �C. A �������� �� �������� ���� � ������ � 95 J/K. O ��� ���� ���� ���� �������� �������� ����� ����� � ����� � � ����� �� �������� �� ∆S ���� � ������?. 6�) U�� ������ �� ���������� � ���������� 450 K. A �������� �� �������� ���� � ������ � + 34,5 �J. O ��� ���� ���� �������� ����� ����� � ����� ����� � � ����� ����� �� ������ �������� �� �� ∆S ���� � ������?. 207
8�) U�� �� ����� ��������� ���� ������� � ���� ����� � �� ���� ������ ���� �� ���� ������ ��,, �� K, ���� ���� � ����� ��������� ���������,, B�2(�). S���� ��� � ����� ��������� ������������ ��� � 332,0 K.
�) C������ ∆ G� � 800 K, ������� ��� ∆ H� � ∆S�
��� ��� ����� ������ � ��� ��� � ���� ������ ���� ���� ���. �. S�� S�� �������� ������������� �������� ��� � ������ ������ � ��������� ����������� � 800 K?. �) C������
∆G�
� 1.00 1.000 0 K. A ������ ���� � ������ ��������� ����� ��� ������ ��������� ������ ����� ���� �� � ���� ���� �����������?
206
7�) A ������ ��� ������� ������� ����� ����� ���� ∆H� � ∆S� ������� ∆G� ���� ���� ��� ��� ��������� ���� ������ ���� � 25 �C. S� � ����� ���� ��� ��� ���������� ��� ���������������� � 25 �C, � ��� ����������� (�� ������ ���) � ������ �� �������� �������� ��������� ����������? �? 2 P�S(�) + 3 O 2(�) → 2 P�O(�) + 2 SO 2(�) ∆ H� = � 844 �J; ∆S� = � 165 J/K 2 POC�3(�) → 2 PC�3(�) + O 2(�) ∆ H� = 572 �J; ∆S� = 179 J/K 208
E������ L���� � C�������� �� E��������� P������ ���� � ������� ����� �� ������� �� ������� �������� ��������: U����� � ����� �� ∆G� ���� �������� � � �� ∆G ��� ��������� ��������� ���������� ����������; R����������� ����������� � ����� �� ∆G� ���� ��� ������ ��� � ����� �� ��������� ��������� �� ���������� ���������� ���� � ������.
209
210
35
08/05/2012
E������ L���� � C�������� �� E��������� A ������� ��� ������� �������� ������ ��� ��������� ��������� ���������� ����������. P��� �������� �������� �������, � ������� ���� ������ ���� ������ � ������ �������� �� �� ����� ������� �� ����� ����� ������, ∆G�, � � �������� �� ������� ����� ��� ��������� ������ ���������, ∆G, � ���� ���� �������� ���������:
∆G
∆G
= ∆G� + � � � � �� �
O���: ∆G � � �������� �� ������� ����� ��� ��������� ���������; ∆G� � � �������� �� ������� ����� ������; ������;
� � � ��������� ��������� ����� �� �����, 8,314 J/���.K; � � � ����������� ����������� ��������; Q � � ��������� �� ������ ��� ����������� � ������� �� ������ �� ���������� ���������� �� ���������.
= ∆G� + � � �� � �
E������ L���� � C�������� �� E���������
�
211
E������ L���� � C�������� �� E���������
212
E������ L���� � C�������� �� E���������
R������ ����� �� ������������� ������������� (�������� ���� ������� ��������� ������ �������� �� ���� ����� � ������������ �� ���������� �� ������� ���� ��������) ��� ��������� � �������� ��������� �� ���������� ���������� �� �������� �������� ������: A ��������� ���� Q � �������� � ��������� �� ��������� �� ����������, K ��, ������ ��� �� ��������� � ������ �������� �� ��� ������ �������� �� ����� ����� ��������������� �� ����������. 213
E������ L���� � C�������� �� E��������� S�� ���������������� �� ������������� �� ����� �� ��������� � �������� ��� ������ � 1. P�������, ��� ���������������� ����������������, Q = 1, �, ����������������, �� Q = 0 . C�� ���� � �������: ∆�
� ∆�� + R � T � �� Q
214
E������ L���� � C�������� �� E��������� (������������� �� ��������� � �������� ��� ��� ������) ������������� �� ��������� ��������� Q����� �� ������������� � �������� �������� �������� ��� ��� ��� ��� ������ ����� ������ � , ������ �������� � ����� �������� ����� �� Q ���� ���������� ���������� � ����� ���� ������ �� ∆ ∆G.
�� ����� � ∆ ∆G = ∆ ∆G� ��� ��������� ������, ���� ������� ���. 215
216
36
08/05/2012
E��������: E������ L���� � C�������� �� E��������� (������������� �� ��������� � �������� ��� ��� ������) 1�) C������������ � �������� � �������� � ������� �� H���� ���� � ������� �� ������:
R��������: P������ �������� ������.
∆� ���
��������� ����� ���� ����
P���� ���� � �������: P�� ∆G
C������ ∆� � 298,15 K ���� ��� ������� �� ������ ��� �������� �� 1,0 ��� �� N 2, 3,0 ��� �� H2 � 0,50 ��� �� NH 3.
= ∆G� + � � � � � �� �� Q
�������� ����� ��� ���� ��������� ������� ���� ������ ���� �� � �� ���� ���� �� ���� �� �������� ����� �� ����� ���� �� �� �� ���� ���� �� Q ���� �������� ������������� ��� �����.
217
N� �� ���� ����� ����� �� �� ���� ���� ���� �� (S (S������ �� N � 190) � ���������� ∆� ���� ���� ������: ∆ G� =
� 33,1 �J
E���� E�� ����� ����� ��,, �� ���� ����� ��� �� ��� ����� �� ��� ������ ����� �������� ������ �� �� ��� ������ ����� �� ��� ����� �� �� ����� ����� ���� �� ���������� ������� ��� � ����� �������: ��: ∆� = ∆��
+ R � T � �� Q
218
P�� ���� ��� �� ��� ���� ���� ���� �� �� ������ ������ � ������������, �������� ∆� �� ������� �� �J/���. U������� � ���� ���� �� ����������� �� ���� ��� �� ������ ���� �������� ��������..
A����, �������� ∆�� = � 33,2 �J/���, � ��� ������� ��� ��� �� N 2, ��� 3 ���� �� H 2 � ��� 2 ���� �� �� NH3.
219
P������ ���� ����� � �������: ∆� = ∆�� + R � T � �� Q ���� ����� �������� ��� ∆� ���� ���� ���� ������ ������ ��������� ��� ���� ������:
220
∆G ≅ �
44,7 �J/���
V���� ��� ∆G �� ����� ���� ����� V���� �������� ���, �������� �� � 33,1 �J/��� ���� � 44,7 �J/���, � ������ ��� �� �������� �� N 2 , H 2 � NH 3 ���� �� ���� �� �� 1, 1,0 0 �� ��� � �� ���� �� �� ��� � (��������� � ������, ∆ ∆G ) ���� 1,0 ���, 3,0 ��� 0,50 ���, ���������������. O ����� ���� �������� �� ∆G ������ ����� ������ ��� ��� ���� ������� ����� �� ��� ���� � ���� ������� ����� NH 3.
221
222
37
08/05/2012
T����� ������� �� ���� ����� � � ���� ������ ����� ��������� ���� ��� ���� �� ������ ��������� ��� �� L� C�������� . E�
�������
�� ����������������, ���������� � ������� �� �� �������� ( H 2) � ���������� ���������� � ������� �� ������� ������� (NH 3). O ��������� �� L� C�������� ��������� ��� ����� �� ��������� ����� �������� � ������ ���� ���� � ���� �� �������, ���������� ������ �������� ������ �� ������ �������� �� ���� NH 3.
2�) C������ ∆� � 298,15 K ���� � ������ �� ���� ������ ���� ���� �� � ���� ������ ���� ���� �� � ��� ��� �� ���� ������ �� ������ �� � ������� �� ������ ��������� �� 0,50 ��� �� N2, 0,75 ��� �� H 2 � 2,0 ��� �� NH3. ��������: ������� �: � 26,0 �J/���
223
3�) C�������� C�������� � ������:
4�) C�������� C�������� � ������:
2 NO2(�) → N2O4(�) �) U����� �� ����� ���������, ������� 298,15 K.
224
H2(�) + F2(�) → 2 HF(�) ∆G�
�
�) U����� �� ����� ���������, ������� 298,15 K.
∆G�
�
�) C������ ∆G � 298,15 K �� �� �������� �������� �� NO2 � N2O4 ��� ����� 0,40 0,40 � 1,60 1,60 ���, ���, ���������������.
�) C������ ∆ G � 298,15 K �� � ������� �� ������ ��������� �� 8,0 ��� �� H 2, 4,5 ��� �� F2 � 0,36 ��� �� HF.
225
226
E������ L���� � C�������� �� E���������
P�������, �� ����������, � �������: �������:
P������ ����� ���� � �������: �������: ∆G
E������ L���� � C�������� �� E���������
= ∆G� + � � � � � �� �� Q
∆� = ∆��
∆G� � � ��������� �� ���� ������� � � ������� ����� ∆ ���������� K��.
N� ���������� ∆G = 0 . A��� �����, ��������� �� ��� � ��������� �� ������ Q � ����� � ��������� �� ���������� , K ��, ������ ���� �� � ������� ������� ������� �� ���������� ����������. 227
+ R � T � �� Q
������������� ���� �����: ∆� = ∆��
+ R � T � �� K��
0 = ∆�� + R � T � �� K��
∆G� = �
� � � � �� K�� 228
38
08/05/2012
E������ L���� � C�������� �� E���������
������ ���� �������� �������� D���� �����, �����, ������ ����� � ��������� ��������� �� ���������� ���������� , K ��.
A ������ �� �������: ∆�� � �
������� ��� ��� �� ���� ��� ��������. 1.
E������ L���� � C�������� �� E��������� ∆G�,
R � T � �� K��
∆G� ��� ∆
��������, ����� �� K ��
I�����������, �� ∆G� ��� ��������, ����� �� K �� ���� ��������, � ��� �������� ���������� K �� < 1.
�� K �� ��������� ��� K �� > U� ����� �������� ���� �� K
229
E������ L���� � C�������� �� E��������� R��������: ��������:: ∆G�, �������� ∆G�, 0: K�� =
E��������: E������ L���� � C�������� �� E��������� 1�) E������� E������� �������� ������������� �������� ��� ���� ∆G ����� ���� ���� ��� ��� ��������� ������� � ���� ������ �� ��� ��� � ���� ������ ��� � ��� ������� ���� �� O 2 ��� ���������: �) 2 CO(�) CO(�) + O2(�) → 2 CO2(�)
K�� > 1
1
∆G�, ��������: ��������: K�� <
230
1
�) 2 H2O2(�) → 2 H2O(�) + O2(�) �) 2 KC�O KC�O3(�) → 2 KC�(�) + 3 O 2(�) 231
R��������: �) 2 CO(�) CO(�) + O2(�) → 2 CO2(�)
232
2�) I������ �� ∆G �������, ������� �� ��� �� ������ ������ � ������� ������� �� H 2 � ���� ������ ���� ���� �� ���� ���� ��� ��� ��� ���� ������ ���� ���� �������: �) N2(�) + 3 H2(�) → 2 NH3(�)
�������� ��� ���� ��������. ∆� ����� �) 2 H2O2(�) → 2 H2O(�) + O2(�) �������� ��� ���� �������� ∆� �����
�) �) 2 HB�(�) HB�(�) → H2(�) + B�2(�)
�) 2 KC KC�O �O3(�) → 2 KC�(�) + 3 O 2(�) �) 2 H2(�) + C2H2(�) → C2H6(�)
�������� ��� ���� ��������. ∆� ����� 233
234
39
08/05/2012
E������ L���� � C�������� �� E���������
E������ L���� � C�������� �� E���������
A �������: ∆ G� =
� � � � � � �� �� K ��
����������� ������ �������� � ����� �� K �� �� ���������� ���������� � ����� �� ∆G�. S� ����� ������ ���� ���� �� � ����� ������ �� ��� ���� K ��, ���������:
E������������ ∆G� �� �J/��� . P��� ���
�� ���������
� �������� �� ��������� �� ��������� �� ���������� , ������ �� ��������� ��������� ���������� ����������: A� �������� ��� ����� ��� ����� �� ���;
235
E������ L���� � C�������� �� E���������
A� ������������� �� ������� ��� ����� �� ���/L (���� ������ ���� ���� ���� �� �� �� ���� ���� ���� ���� �� �� �������);
236
E��������: E������ L���� � C�������� �� E��������� 1�) U�� �� ��������������� �� �������� ���� �������� � ��������� �� ���������� K �� � 25 �C ���� � ������ ��������� �� �������� �� H����:
E �������, �������� � ������ ��������� ��� ��� �������� �������� �� ���������. 237
238
R��������: P��������� P��� ������ ���� � ������ �������: �:
A �� ����� ������ ���� � �� K�� ���� ���� �� ���� �� �� ����� ���� � � ������� ����:
���� ��� ���� ������ ����� � ��� ����� ����� ����� �� ��� ������ ������ ���� � �� ������� � �������� �� NH 3(�) � ������ �� H 2(�) � N2(�).
239
���� �� �������� ��� ����� ��� ��������� �� ����������.
240
40
08/05/2012
C������ �� �������� �� ������� ����� ������ �� ������ (S���� N� 190): ∆�� � ∆�� � T∆��
L��������� ��� ������ �J/��� �� J/��� L������� ���� � ������� �� ∆G� ������ ������ �� ��������:
A T = 25 �C = 298,15 K, �����: ∆�� = � 92,38
�J � [298,15 [298,15 K � (� 198,7 J/K)�
∆�� = � 92.380
J � [298,15 [298,15 K � (� 198,7 J/K)�
∆�� = � 92.380
J � (� (� 59.242,405 J)
∆ G� =
≅ � 33,1 �J � 33.137,5 33.137,595 95 J = � 33,13759 33,137595 5 �J ≅ 241
242
P������ ���� � ����� �� ∆�� ���� ���� ������ ��� ����� �� � ∆��/R. /R.TT, � �������� �� �������: I�������� ���� ����� �� ������� ���� ����� K��:
243
244
A� �� ���� ������ ���� ���� �� �� ���� ���� ���� ���� �� �� ����� �� � ������������ �� ����� �� 300 � 600 C, ����� �� ������ ������, ��� ����� ������� ��� � ������ � 25 �C (6,39 � 105): ���� E��� � ��� ����� �������� ���� � �� ��� ������ ������ ���� � ������, ��� ������ ��� � �������, NH 3, � ����� ���������� �� ������� �� ���������� � 25 �C .
245
246
41
08/05/2012
E������ E���� ����� ����� ���, �, �� �� ����� ������ ����� �� �� ��� ����� �� ����� �� ����� ����� ����� �� ����� ������ ��� ��� ����� � �� ����� ����� ��� � �� ���� �� ���� �� �� �� ���� �� �� ���� ������ ������ �� ��� ���� �����������. T������, � �������� �� H���� � ��������� � ����� �� ��� ���� ���� ���� ���� ���� �� �� ���� ���� �� � ��� ���� ��� � � ������������� ����� � ����������� ��������. ����������� ��������.
A ������������� ��� ��� � ������� � � �������� �� ��� ������, ��� ��� ��� ��� ���� ����� � ���������� ���������� �� ���� ��� ��������. ��������. S� ����� ���������� �� ����������� ��� ���������� � ������ �������� ���������� ���� ������ � ������� ����������� ���� ��������, ����� �������� ��� ������ ����������� ���� ������ � ���������� �� ������� �� NH 3.
247
248
2�) U�� �� ����� ��������� ���� �������� � �������� �������� �� ������� ������� ����� ������, ������, ∆��, � � ��������� �� ����������, K ��, � 298,15 K ���� � �������� �������� ������: ������:
3�) E������ � ��������� �� ��������� �� ���������� � ������� � ����� �� ��������� �� ���� ���������� ���� �� ���� ���� ���� ���� ��� ��� ��� ���� ������ ���� ���� ������ ������ � 298, 298,15 15 K, ���� ������ �� �� ��� ����� ���������:
������� ���� �����: ��: � 106,4 �J/���; �J/���; 5 � 1018
249
4�) 4�) C�� C������ ������� ��������� ��������� �� �����:
�
��� ���������� ������ ��
250
��
U��� U����� �� �� ���� ������ ���� ������ ���� ���, �, ���� ������ ���� � ������� ������� �� ��������� ���������� � �� CO2 �: �) 298,15 298,15 K �) 1.100 K
251
252
42