28.)Поясніть відмінність між відкритою та ізольованою термодинамічною
системами.Обгрунтуйте однозначність зміни ентропії в ізольованій системі .
Ізольована термодинамічна система не взаємодіє з навколишнім середовищем, її енергія та маса залишаються сталими, система не обмінюється з зовнішніми тілами ні енергією (у вигляді теплоти, випромінювання, роботи тощо), ні речовиною, а відкрита термодинамічна система може обмінюватися з навколишнім середовищем не тільки енергією, а й речовиною. В ізольованої системи присутній наближений опис реальних процесів та побудови їх математичних моделей. Так, розглядаючи процеси теплообміну в системі, що складається з кількох тіл, які спочатку мають різні температури (наприклад, система з води, льоду та металевого сосуду), можна проігнорувати теплообміном цих речовин з навколишнім середовищем (з повітрям), тобто на ентропію не будуть впливати зовнішні чинники і виміри будуть однозначними.
29.)Поясніть, за якою термодинамічною функцією визначається можливість
самовільного перебігу процесу . Вкажіть, як зміна температури впливає на
напрямок перебігу процесу .
Можливість самодовільного проходження процесу визначається термодинамічною функцією ∆G-Енергія Гіббса. За стандартних умов ∆G0- стандартна вільна енергія,енергія Гіббса,[кДж/моль].Зміна вільної енергії у процесах,що відбуваються за сталих температури і тиску ,визначається виразом ∆G = ∆H-T∆S.( ∆H-ентальпійний фактор, T∆S-ентропійний фактор)Також енергія Гіббса може бути визначена як сума стандартних вільних енергій продуктів, з вирахуванням стандартних вільних енергій реагентів,з урахуванням числа їхніх молів.Якщо ∆Gх.р.(хімічної реакції)<0 то реакція перебігає самодовільно,при ∆Gх.р. >0 реакція не перебігає самодовільно,якщо ж ∆Gх.р. = 0,то система знаходиться в стані рівноваги.Вплив температури на самодовільний перебіг реакції:
-При низьких температурах(T→0) ентропійний фактор прямує до нуля,а ∆G≈∆H, ∆H<0,тобто реакція відбувається в сторону утворення продуктів.
-При високих температурах (T→1000) ∆G≈T∆S, ∆Gх.р.< 0 тоді коли ∆S>0(∆H<0 ∆H>0- незалежить)
-Якщо T будь-яка то ∆G = ∆H-T∆S ∆G <0 тоді,коли реакція екзотермічна і ∆H<0,∆S>0
30.)Перерахуйте фактори, від яких залежить швидкість хімічної реакції.
Вкажіть, від якого фактора не залежить константа швидкості хімічнїі реакції.
Швидкість хімічної реакції залежить від:
-температури: у разі підвищення температури на кожні 10 °С швидкість реакції -зростає у два-чотири рази (правило Вант-Гоффа), Для початку хімічної реакції реагенти повинні мати певний запас енергії. Ця енергія Еа називається енергією активації, тобто це енергія, яку повинні матимолекули, що зіштовхуються, щоб зіткнення привело до хімічного перетворення.
-природи
реагентів,також
залежність швидкості х.р. від температури
та реагентів описує рівняння Арреніуса
,де
де - енергія активації, R - газова стала,
T - температура, A - певний передекспоненційний
множник, який слабо залежить від
температури.Енергія активації описує
потенціальний бар'єр, який повинні
подолати частинки для того, щоб реакція
відбулася. При підвищенні температури,
доля частинок із кінетичною енергією,
достатньою для подолання бар'єру
збільшується.Енергія активації
вимірюється зазвичай у кДж/моль або
ккал/моль.
-концентрації реагентів (Закон діючих мас),
-зовнішньго впливу
-присутності каталізатора