Простейшие кристаллические решетки. Плотнейшая кубическая упаковка. Плотнейшая гексагональная упаковка

Плотнейшую гексагональную упаковку имеет более 30 чистых элементов, например: бериллий, кадмий, титан и др. Особенно она характерна для металлов.

31) Законы термохимии. Следствие из законов Гесса.

Термохимия- раздел химии, посвященный количественному изучению тепловых эффектов реакций.

Если при образовании какого-либо соединения выделяется (или поглощается) некоторое количество теплоты, то при разложении этого соединения в тех же условиях такое же количество теплоты поглощается (или выделяется). Это положение вытекает из закона сохранения энергии; из него следует, что чем больше теплоты выделяется при образовании того или иного соединения, тем больше энергии надо затратить на его разложение.

Уравнения в которых указано кол-во выделяющейся или поглощающейся теплоты, называется термохимическими уравнениями.

Пример: 2H2+O2=2H2O +571.6кДж

Закон Гесса: Тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния вещества и не зависит от промежуточных стадий професса.

Пример :

Первый способ

2NaOH(в) + H2SO4(в) = Na2SO4(в) + H2O + 131.4 кДж

Второй способ

NaOH(в) + H2SO4(в) = NAHSO4(в) + H2O + 61,7кДж

NaHSO4(в) + NaOH(в) = Na2SO$(в) + H2O + 69,7кДж

(в)-водный раствор

Следствие из закона Гесса:

1. Тепловой эффект химической реакции равен сумме теплот образования получающихся веществ за вычетом суммы образования исходных веществ. С учетом числа молей.

2. Тепловой эффект прямой реакции равен по величине и противоположен по знаку тепловому эффекту обратной реакции (закон Лавуазье — Лапласа).

3. Если начальное и конечное состояния химической реакции (реакций) совпадают, то ее (их) тепловой эффект равен нулю.

32) Понятие о внутренней энергии системы, энтальпии и энтропии.

Внутренняя энергия, энергия тела, зависящая только от его внутреннего состояния. Понятие Внутренняя энергия объединяет все виды энергии тела, за исключением энергии его движения как целого и потенциальной энергии, которой тело может обладать, если оно находится в поле каких-нибудь сил (например, в поле сил тяготения).

Энтальпия (Н) — это свойство вещества, указывающее количество энергии, которую можно преобразовать в теплоту.

Энтальпия — это термoдинамическое свoйство вещества, котoрое указывает уровень энергии, сохранённoй в его молекулярнoй структуре.

Это значит, чтo, хотя веществo мoжет oбладать энергией на oсновании темпeратуры и давления, не всю её можно преобразовать в тeплоту. Часть внутрeнней энергии всeгда остаётся в веществе и поддерживает его молекулярную структуру. Часть кинетической энергии вещества недоступна, когда его температура приближается к температуре окружающей среды. Следовательно, энтальпия — это количество энергии, которая доступна для преобразования в теплоту при определенной температуре и давлении. Единицы энтальпии — британская тепловая единица или джоуль для энергии и Дж/кг для удельной энергии.

Энтальпия или энергия расширенной системы Е равна сумме внутренней энергии газа U и потенциальной энергии поршня с грузом Eпот = pSx = pV

H = E = U + pV

Таким образом, энтальпия в данном состоянии представляет собой сумму внутренней энергии тела и работы, которую необходимо затратить, чтобы тело объёмом V ввести в окружающую среду, имеющую давление р и находящуюся с телом в равновесном состоянии. Энтальпия системы H — аналогично внутренней энергии — имеет вполне определенное значение для каждого состояния: ΔH = H2 − H1

Если система каким-либо путём возвращается в исходное состояние (круговой процесс), то изменение любого её параметра равно нулю, а отсюда ΔU = 0 и ΔH = 0.

Энтропи́я - понятие, впервые возникшее в термодинамике как мера необратимого рассеяния энергии.

Энтропия (S (Дж/К)) связана с числом (W) равновероятных микроскопических состояний, которыми можно реализовать данное макроскопическое состояние системы, уравнением

S=k*lgW

Где K- коэффициент пропорциональности.

Наименьшую энтропию имеют идеально правильно построенные кристаллы при абсолютном нуле. Энтропия кристалла который имеет какие – либо неправильности несколько больше.

С повышением температуры энтропия всегда возрастает, так же возрастает при превращение вещества из кристаллического состояния в жидкое, и в особенности при переходе из жидкого состояния в газообразное.

Энтропия зависит только от состояния системы. Но связь изменения энтропии с теплотой зависит от способа проведения процесса – от его скорости.

Если процесс проходит обратимо и при постоянной температуре:

Изменение S = Q(обр)/T. Q(обр)- кол-во теплоты, T- абсолютная температура.