TERMOCHEMIA

Zorza – reakcje chemiczne w atmosferze uwalniają energię w postaci światła

Reakcje chemiczne produkują pracę i ciepło w organizmie

Przyspieszenie metabolizmu

Spalanie wstążki Mg wydziela się jaskrawe białe światło

Spalanie propanu, butanu, metanu – reakcje egzotermiczne

Rozkład (NH4)2Cr2O7N2 + 4H2O + Cr2O3 , reakcja spontaniczna

Rozkład CaCO3 reakcja endotermiczna Spalanie węgla reakcja egzotermiczna

Rozpuszczanie HCl w wodzie jest procesem spontanicznym Rozpuszczanie HCl w wodzie jest procesem spontanicznym. Zmiana wolnej energii procesu ukazuje się jako praca podnosząca wodę do górnej kolbki.

Energia nie może powstać lub zniknąć, może przechodzić z jednego rodzaju w inny.

Stan standardowy Stanem standardowym dowolnej substancji jest faza, w której substancja ta występuje w temperaturze 25° C (298,15 K) i pod ciśnieniem 1 atm (101 325 N/m2). Dla substancji w roztworze stan standardowy odnosi się do stężenia jednostkowego.

Entalpia Zawartość ciepła, stan energetyczny substancji, H H = H (produkty) – H (substraty) H2(g, 1 atm, 25°C) + ½ O2 (g, 1 atm, 25°C) = H2O (c, 1 atm, 25°C) H° = -285,7 kJ/mol Entalpie wszystkich pierwiastków w ich stanach standardowych są równe zeru. H<0 proces egzotermiczny H>0 proces endotermiczny

Rodzaje entalpii Standardowe ciepła (entalpie) tworzenia związków Zmiany entalpii w procesach topnienia, parowania, sublimacji Entalpie jonizacji Entalpie przyłączenia elektronu Energie (entalpie) wiązań

Zmiana entalpii procesu nie zależy od drogi reakcji

Entropia Miara statystycznego prawdopodobieństwa stanu układu, S Im większa wartość S tym bardziej prawdopodobny (bardziej nieuporządkowany) jest stan Prawdopodobieństwo przebiegu procesu wzrasta gdy: H staje się bardziej ujemne S staje się bardziej dodatnie Entropia substancji krystalicznej jest równa zeru w temp. 0 K

T=0 K T>0 K

Entropia pierwiastków

Reakcje spontaniczne

Potencjał termodynamiczny Potencjał termodynamiczny, entalpia swobodna, energia Gibbsa, G G = H - T S T = temperatura bezwzględna w kelwinach H [kJ/mol] G [kJ/mol] S [kJ/mol K] G = - RT ln K K =stała równowagi reakcji

Reakcje spontaniczne

Zależność stałej równowagi od temperatury

Sprzężenie procesów energetycznych

aluminotermia

Energia aktywacji, katalizatory