Понятие энтропии. Энтропия – функция состояния системы. 2 и 3 законы термодинамики.
Энтропия - в естественных науках мера беспорядка системы, состоящей из многих элементов. Понятие энтропии впервые было введено Клаузиусом в термодинамике в 1865 году для определения меры необратимого рассеивания энергии, меры отклонения реального процесса от идеального. Функция состояния определяется суммой приведенных теплот и остаётся постоянной при обратимых процессах, тогда как в необратимых — её изменение всегда положительно.
Второй закон термодинамики: В изолированных системах самопроизвольно протекают только такие процессы, которые сопровождаются увеличением энтропии.
Третий закон термодинамики: При абсолютном нуле температуры энтропия любой термодинамической системы принимается равной нулю.
Энтальпийный и энтропийный факторы в химических процессах. Свободная энергия Гиббса. Направление протекания химических процессов. Условие термодинамического равновесия.
Процессы могут протекать самопроизвольно (ΔG<0), при уменьшением энтальпии (ΔH<0) и увеличением энтропии системы (ΔS>0). Если же энтальпия увеличивается (ΔH>0), а энтропия уменьшается (ΔS<0), то такой процесс протекать не может (ΔG>0). При иных знаках ΔS и ΔН принципиальная возможность протекания процесса определяется соотношением энтальпийного (ΔH) и энтропийного (ТΔS) факторов.Если ΔН>0 и ΔS>0, т.е. энтальпийная составляющая противодействует, а энтропийная благоприятствует протеканию процесса, то реакция может протекать самопроизвольно за счет энтропийной составляющей, при условии, что |ΔH|<|TΔS|.Если, энтальпийная составляющая благоприятствует, а энтропийная противодействует протеканию процесса, то реакция может протекать самопроизвольно за счет энтальпийной составляющей, при условии, что |ΔH|>|TΔS|.
Свободная энергия Гиббса — величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на вопрос о принципиальной возможности протекания химической реакции; это термодинамический потенциал следующего вида:
Термодинамическое равновесие - состояние термодинамич. системы, не изменяющееся во времени и не сопровождающееся переносом через систему в-ва или энергии.
Понятие химической кинетики и скорости химических реакций. Классификация реакций в химической кинетике. Здм.
Химическая кинетика — раздел физической химии, изучающий закономерности протекания химических реакций во времени, зависимости этих закономерностей от внешних условий, а также механизмы химических превращений.
Скорость химической реакции - эта величина определяет, как изменяется концентрация компонентов реакции с течением времени (величина всегда положительная, поэтому если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение домножается на −1).
Мономолекулярные реакции — реакции, в которых происходит химическое превращение одной молекулы (изомеризация, диссоциация и т. д.)
Бимолекулярные реакции — реакции, элементарный акт которых осуществляется при столкновении двух частиц (одинаковых или различных).
Тримолекулярные реакции — реакции, элементарный акт которых осуществляется при столкновении трех частиц.
В 1865 году Н. Н. Бекетовым и в 1867 году К. М. Гульдбергом и П.Вааге был сформулирован закон действующих масс, согласно которому скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагентов, возведённым в некоторые степени.