Сегодня: 12 | 12 | 2019

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ По выполнению лабораторно-практических занятий по дисциплине «Физическая химия»

·  легколетучая жидкость в сосуде частично испаряется, и ее пар занимает весь объем сосуда;

·  несколько кристаллов сахара, внесенные в стакан с водой, распределяются в жидкости (растворяются).

Но П закон термодинамики не запрещает самопроизвольное протекание обратных процессов, что противоречит здравому смыслу. Приведите современную формулировку закона.

3.  При переходе от изолированной системы к закрытой проведение обратных процессов становится возможным, но при наличии некоторого внешнего воздействия. Дайте краткое описание опытов по осуществлению обратных процессов.

4.  В сосуде, разделенном перегородкой, в обеих частях находятся равные количества газа А с энтропией каждой части S А при постоянной температуре. Чему равна энтропия всего газа после удаления перегородки: 1) S = 2SA, 2) S = SA, 3) S > S A, 4) S < 2SA?

5.  В изолированной системе протекают процессы:

*вся вода превратилась в жидкость,

*часть льда расплавилась,

*вся жидкая вода перешла в пар,

*часть жидкой воды испарилась.

Может ли продолжаться изменение энтропии системы после окончания указанных процессов?

6. Какое значение будет иметь изменение энтропии Необратимых фазовых переходов (больше, меньше, или равное нулю)?

7. Энтропия реакции зависит, как правило, от агрегатного состояния вещества. Укажите значение стандартной энтропии (больше или меньше нуля) для следующих реакций:

А) 2 О3 (г) = 3 О2(г), б) Cl2(г) + 5F2(г) =2ClF5(г),

Б) HgBr2(т) = Hg(ж) + Br2(ж), в) I2 (г) = 2 I(г),

Г) SO2(г) + 2H2S(г) = 2S(т) + 2H2O(ж).

4.4. Энергия Гиббса

Энергия Гиббса – или изобарно-изотермический потенциал ΔG =ΔHTΔSСлужит критерием направленности протекания реакции в Закрытой системе.

Самопроизвольный процесс возможен при ΔG < 0

1.  Анализ уравнения показывает, что знак изменения энергии Гиббса зависит от знаков изменения энтальпии и энтропии (Табл. 3.1).

Таблица 3.1. Влияние знаков изменения энтальпии и энтропии на знак изменения энергии Гиббса

ΔH

ΔS

ΔG

Вывод

1

-

+

-

Самопроизвольный процесс при любых температурах

2

+

-

+

Процесс невозможен при любых температурах (несамопроизвольный)

3

-

-

±

Самопроизвольный при низких температурах

4

+

+

±

Самопроизвольный при высоких температурах

·  Почему при низких температурах критерием, определяющим направление самопроизвольного протекания реакции, может служить знак ΔH, а при достаточно высоких температурах – знак ΔS?

·  При каких знаках энтальпия и энтропия становятся факторами, способствующими полноте протекания самопроизвольной реакции в закрытой системе при постоянных температуре и давлении?

·  Как зависит ΔG от температуры, если: а) ΔS < 0, б) ΔS > 0, в) ΔS = 0? Укажите критерий самопроизвольного протекания реакций в закрытой системе для варианта в).

·  Как изменится значение слагаемого Т ΔS при нагревании газа и при его конденсации?

9.  При -5оС энергия Гиббса перехода жидкой воды в лед -68Дж/моль, а при +5 оС она равна +147 Дж/моль. В каком случае процесс вода → лед является самопроизвольным? При какой температуре энергия Гиббса этого перехода равна нулю? Как называется это значение температуры?

10.  Для реакции CO2 + H2 ↔ CO + H2O в состоянии равновесия при стандартных условиях (Т = соnst) известны следующие термодинамические данные: ΔНо = +40 кДж, ΔSо = + 40 Дж/ К. Чему равны энергия Гиббса реакции в этих условиях и температура равновероятности ее протекания?

11.  Какой оксид в наборе из двух реакций обладает более основными свойствами? Как это согласуется с положением элементов в периодической таблице?

Al2O3 (тв.) + 3SO3(г.) = Al2(SO4)3 (тв.), Δ Go = -405 кДж,

Tl2O3 (тв ) + 3SO3(г.) = Tl2(SO4)3 (тв.), ΔGo = -442 кДж.

12.  По величине изменения энергии Гиббса реакций определите, каким