Subiecte licenta 2013 ISAPM

Subiecte licenta 2013 ISAPM Subiecte licenta 2013 ISAPM

12.04.2013 Views

c. Entalpii standard de disociere a legăturilor chimice chimice, Entalpia standard de disociere o Δ disH 298 . a uneilegăturireprezintăvaloareamedieaefectuluitermicasociatruperiiuneilegături chimice date, dintr-un mol din combinaţiarespectivă, încondiţii standard: T = 298 Kşi P=P o =1 bar. d. Entalpii standard ale unor recții chimice.Aceastămetodă de calcul a entalpiei dereacţieeste o aplicaţiedirectă a legiilui Hess, care aratăcă analog cu ecuațiilereacţiilorchimice, se pot efectuaoperaţiialgebriceşi cu efecteletermiceale acestora. Astfel,cunoscândentalpiileunorreacţiiîn care suntimplicaţireactanţiişiproduşiireacţiei a căreientalpieurmeazăsă fie calculată, prinînmulţire cu coeficienţicorespunzătoraleşişiînsumarealgebrică a ecuaţiilorşientalpiilor respective, se poateobțineefectultermic al reacțieistudiate. 2. Dependența de temperatură a efectelor termice ale proceselor este descrisă de ecuațiile Kirchhoff: Utilizând ecuațiile Kirchhoff se pot calcula efectele termice ale reacţiilor chimice la o temperatură T2 cunoscând valorile acestora la temperatura T1 şi variaţia capacităţilor calorice ΔrCP şi ΔrCV pe intervalul de temperatură [T1, T2]. 3. Pentru un procesdesfăşuratîntr-un sistemtermodinamicizolat: dS≥0 ΔS≥0 Relaţiile au un caracter dual: egalităţile se referă la proceselereversibile, de echilibru, iarinegalităţile se referă la proceseleireversibile, spontane. Elearatăcăîntr-un sistemtermodinamicizolat, variaţia de entropieeste o măsură a ireversibilităţiisauspontaneităţiiproceselortermodinamice. Procesele ireversibileconducîntotdeauna la creştereaentropieiînsistemultermodinamicizolat. Cu câtvariaţia de entropieasociatăprocesuluiestemai mare, respectiventropiastării finale estemairidicatădecâtcea a stăriiiniţiale, cu atâtestemai mare probabilitatea de evoluţie a sistemuluisprestareafinală. Deoareceprocesele din naturătindspreatingereauneistări de echilibru, atuncicândprocesulireversibil a dussistemulînstareafinală, entropiasistemului a atinsvaloareamaximăîncondiţiile date, variaţiaeiestenulă (entropiasistemuluirămâneconstantă), ceeacedenotăinstalareastării de echilibrutermodinamic. 24

4. Planck postuleazăcă: „toatesubstanţele pure, perfect cristaline, aflateînstarealorstabilă la 0 K au entropiaabsolutăidenticăşiegală cu zero”. Teorema Nernst a călduriiprecizeazăcă: „variaţia de entropie care însoţeşteoricetransformarefizicăsauchimicătindespre zero atuncicândtemperaturaabsolutătindesă se anuleze.” 5. Dependența de temperatură a entropieiproceselorestedescrisă de relația: 6. Izoterma de reacțievan’t Hoff în forma generală poate fi scrisă sub una din formele: o ( ΔrG) = ( ΔrG ) + RT ln T , P T , P ∏ ( a ) νi i νi ( ΔrG) = −RT ln Ka + RT ln T P ∏( ai ) , νi ( ΔrG) = −RT ln∏ ( ai ) echil + RT ln T , P ∏ ν i ( ) ∏ ( ai ) ∏ Δ r = RT ln = RT ln T , P K a ∏ ( ( a ) νi i ( a ) ν i i G ν a ) i i echil Termenul∏ i ai ν ( ) , conţine activităţile produşilor de reacție şi respectiv ale reactanţilor, activități diferite de celecorespunzătoarestării de echilibruşiestedenumitraportmomentan de reacție. El determinădependenţaentalpieilibere de reacţie de compoziţia sistemului reactant (exprimatăprinactivităţilecomponenţilor). Δ , estedeterminat Semnulvariaţiei de entalpieliberăasociatăuneireacţiichimice, ( ) T P de raportul de sub logaritmfiindposibiletreicazuri: a. ν i ∏( a ) ν i i ∏( ai ) > K a ⇒ K a ν i ∏( a ) ν i i ν i ∏( ai ) > ∏( ai ) echil ⇒ ν i ( a ) > 1 ⇒ Δ rG > 0 > 1 ⇒ Δ rG > 0 b. c. ∏ i echil Sensulspontan al procesului: νi ∏( ai ) < Ka ∏( ai ) ⇒ K ∏ ( a i νi ) < ∏ ( a νi i ) echil ⇒ ∏ ∏ a ( a ( a Sensulspontan al procesului: νi ∏( ai ) = Ka ∏( ai ) ⇒ K ∏ ( a i νi ) = ∏ ( a νi i ) echil ⇒ a ∏ ∏ ( a ( a νi νi i ) νi i ) echil νi νi i ) νi i ) echil < 1 ⇒ Δ G < 0 < 1 ⇒ Δ G < 0 = 1 ⇒ Δ G = 0 = 1 ⇒ Δ G = 0 Sistemul se află în starea de echilibrutermodinamic. r r r r rG , 7. Principiul distilării se bazează pe observaţia demonstrată matematic şi pe diagramele P-x-y, T-x-y şi y-x conform căreia, vaporii sunt întotdeauna mai bogaţi în componentul mai volatil comparativ cu lichidul cu care se găsesc în echilibru. Pe baza 25

c. Entalpii standard de disociere a legăturilor chimice chimice,<br />

Entalpia standard de disociere<br />

o<br />

Δ disH<br />

298 .<br />

a<br />

uneilegăturireprezintăvaloareamedieaefectuluitermicasociatruperiiuneilegături<br />

chimice date, dintr-un mol din combinaţiarespectivă, încondiţii standard: T =<br />

298 Kşi P=P o =1 bar.<br />

d. Entalpii standard ale unor recții chimice.Aceastămetodă de calcul a entalpiei<br />

dereacţieeste o aplicaţiedirectă a legiilui Hess, care aratăcă analog cu<br />

ecuațiilereacţiilorchimice, se pot efectuaoperaţiialgebriceşi cu<br />

efecteletermiceale acestora. Astfel,cunoscândentalpiileunorreacţiiîn care<br />

suntimplicaţireactanţiişiproduşiireacţiei a căreientalpieurmeazăsă fie calculată,<br />

prinînmulţire cu coeficienţicorespunzătoraleşişiînsumarealgebrică a<br />

ecuaţiilorşientalpiilor respective, se poateobțineefectultermic al<br />

reacțieistudiate.<br />

2. Dependența de temperatură a efectelor termice ale proceselor este descrisă de<br />

ecuațiile Kirchhoff:<br />

Utilizând ecuațiile Kirchhoff se pot calcula efectele termice ale reacţiilor chimice la o<br />

temperatură T2 cunoscând valorile acestora la temperatura T1 şi variaţia capacităţilor<br />

calorice ΔrCP şi ΔrCV pe intervalul de temperatură [T1, T2].<br />

3. Pentru un procesdesfăşuratîntr-un sistemtermodinamicizolat:<br />

dS≥0<br />

ΔS≥0<br />

Relaţiile au un caracter dual: egalităţile se referă la proceselereversibile, de echilibru,<br />

iarinegalităţile se referă la proceseleireversibile, spontane. Elearatăcăîntr-un<br />

sistemtermodinamicizolat, variaţia de entropieeste o măsură a<br />

ireversibilităţiisauspontaneităţiiproceselortermodinamice. Procesele<br />

ireversibileconducîntotdeauna la creştereaentropieiînsistemultermodinamicizolat. Cu<br />

câtvariaţia de entropieasociatăprocesuluiestemai mare, respectiventropiastării finale<br />

estemairidicatădecâtcea a stăriiiniţiale, cu atâtestemai mare probabilitatea de evoluţie<br />

a sistemuluisprestareafinală.<br />

Deoareceprocesele din naturătindspreatingereauneistări de echilibru,<br />

atuncicândprocesulireversibil a dussistemulînstareafinală, entropiasistemului a<br />

atinsvaloareamaximăîncondiţiile date, variaţiaeiestenulă<br />

(entropiasistemuluirămâneconstantă), ceeacedenotăinstalareastării de<br />

echilibrutermodinamic.<br />

24

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!