Контрольная работа: Основы физической химии

💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Министерство науки иобразования Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Пермский государственный технический университет"
Кафедра химической технологии и экологии
Определить ∆Н, ∆U, ∆S, ∆F, ∆G реакции при постоянном давлении р = Па и Т = 450 К.
1.1Расчет теплового эффекта реакции
Расчет теплового эффекта реакции в изобарном процессе в стандартных условиях (DH):
∆ -3441,80-(-1675,69+3(-395,85))=-578,56 кДж
Вывод: В стандартных условиях данный процесс является экзотермический, реакция идет с выделением тепла.
Расчет теплового эффекта реакции в изобарном процессе при заданной температуре(DH):
∆с=0, т.к. все вещества неорганические
∆a = =366,31-(114,55+3*64,98)=56,82
∆b = =62,59-(12,89+3*11,75)=14,45*1
∆ = )=-112,47-(-34,31-3*16,37)=-29,05*1
∆ =-578560+ 56,82+14,45*1 T-29,05*1 / )dT= -578560+56,82 +14,45*1 -29,05*1 = -578560+56,82(450-298)+14,45*1 /2*(45 -29 )-29,05*1 ((450-298)/298*450)=-578560+8636,64+821,45-3292,77=-572,39 кДж
Вывод: При увеличении температуры на 152 К тепловой эффект реакции изменился на 6,17 кДж, реакция осталась экзотермической.
Расчет теплового эффекта реакции в изохорном процессе в стандартных условиях(DU):
∆U(298)=-578,56-(-3)*0,008314*298=-571,13 кДж
Вывод: В изохорно-изотермическом процессе, при стандартных условиях реакция протекает с выделением тепла, т.е. процесс экзотермический.
Расчет теплового эффекта реакции в изохорном процессе при заданной температуре (DU):
∆U(450)=-572,39-(-3)*0,008314*450=-561,17 кДж
Вывод: При увеличении температуры на 152 К тепловой эффект данной реакции в изохорно-изотермическом процессе уменьшился на 9,96 кДж, реакция идет с выделением тепла.
1.2 Определение направления протекания химического процесса
Определение направления протекания реакции в изолированной системе (DS):
∆ (298) = (298 - ( (298 + 3* (298 )
∆ (298) =239,2-(50,92+3*256,69)=-581,79 Дж
Вывод: При взаимодействии оксида алюминия с оксидом серы (VI) в изолированной системе получилось, что ∆S<0, поэтому процесс невозможен.
∆с=0, т.к. все вещества неорганические
∆ (450)=-581,79+ 56,82+14,45*1 *T-29,05*1 / )dT/T= -581,79+56,82 +14,45*1 -29,05*1 = -581,79+56,82*ln450/298+14,45*1 (450-298)- 29,05*1 *1/2*((45 -29 /29 *45 )=-581,79+23,42+2,196-9,15=-565,32 Дж
Вывод: При увеличении температуры на 152 К энтропия увеличилась на 16,466 Дж, но осталась отрицательной. В изолированной системе процесс невозможен. Расчет изобарно-изотермического потенциала (DG):
∆ (298) = (298 - ( (298 + 3* (298 )
∆ (298) =-3100,87-(-1582,27+3*(-371,17))=-405,13 кДж/моль
Вывод: При взаимодействии оксида алюминия с оксидом серы (VI) в стандартных условиях ∆G<0, поэтому процесс самопроизвольный.
∆ (298) = -578560-298*(-581,79)=-405,19 кДж
% ош.=((-405,13+405,19)/(-405,13))*100=0,01% ,
т.к процент ошибки очень мал, следовательно, можно использовать для расчета оба метода.
Вывод: В закрытой системе изобарно-изотермический процесс будет протекать самопроизвольно, т.к. ∆G<0.
∆ (450) = -572390-450*(-565,32)=-317,996 кДж
При увеличении температуры на 152 К, энергия Гиббса увеличилась на 87,194 кДж, отсюда следует, что чем больше температура, тем больше энергия Гиббса. В закрытой системе изобарно-изотермический процесс остался самопроизвольным, т.к. ∆G<0. Дальнейшее повышение температуры не выгодно, т.к. ∆G стремится к нулю и процесс от самопроизвольного перейдет в равновесный, а затем в не самопроизвольный.
Расчет изохорно-изотермического потенциала (DF):
∆F(298)=-571130-298*(-581,79)=-397,76 кДж
∆F(298)=-405,13-(-3)*298*0,008314=-397,7 кДж
%ош.=((-397,76+397,7)/(-397,76))*100=0,02%,
т.к процент ошибки очень мал, следовательно, можно использовать для расчета оба метода.
Вывод: В закрытой системе при стандартных условиях изохорно-изотермический процесс будет протекать самопроизвольно, т.к. ∆F<0.
∆F(450)= -561170-450*(-565,32)=-306,78 кДж
∆F(450)=-317,996-(-3)*450*0,008314=-306,78 кДж
%ош.=((-306,78-306,78)/(-306,78))*100=0%,
т.к процент ошибки равен нулю, следовательно, можно использовать для расчета оба метода.
Вывод: При увеличении температуры энергия Гельмгольца увеличилась. В закрытой системе изохорно-изотермический процесс будет протекать самопроизвольно.
С увеличением температуры тепловые эффекты изобарно-изотермического и изохорно-изотермического процессов увеличились.
В данной работе ∆Н, ∆S, ∆G получились отрицательными, отсюда следует, что процесс протекает самопроизвольно, но при невысоких температурах.
При увеличении температуры энергия Гиббса и энергия Гельмгольца увеличились, значит система стремиться к равновесию (в условиях равновесия ∆F, ∆G достигают минимума).
2. Задание: Определить ΔH, ΔU, ΔS, ΔF, ΔG, реакции при постоянном давлении P=1.013 * 10 5
Па.
СdO (
т
)
+ H 2
SO 4
(
ж
)
= CdSO 4 (
т
)
+ H 2
O (
г
)

Реакция протекает при температуре 511 градусов Цельсия .
2.1 Расчёт теплового эффекта реакции
Расчёт теплового эффекта реакции в изобарном процессе в стандартных условиях
ΔН r
˚
(298)
= (ΔН f
˚
(298)
CdSO
4
+ ΔН f
˚
(298)
H
2
O
) – (ΔН f
˚
(298)
CdO
+ ΔН f
˚
(298)
H
2
SO
4
)
ΔН r
˚
(298)
= (-934,41 – 241,81) – (-258,99 – 813,99) = -103,24 кДж.
Вывод: При реакции в стандартных условиях ,произошло выделение тепла в количестве 103,24 кДж как следствие реакция является экзотермической.
Расчёт теплового эффекта реакции в изобарном процессе при заданной температуре
Δa = ( Δa CdSO
4
+ Δa H
2
O
)- ( Δa CdO
+ Δa H
2
SO
4
)
Δa = (77,32+30,00) – (48,94+156,90) = -97,82 ;
Δb = (Δb CdSO
4
+ Δb H
2
O
)- (Δb CdO
+ Δb H
2
SO
4
)
Δb = (77,40+10,71) – (6,38+28,30) = 53,43 * 10 -3

Δc΄ =( Δc΄ CdSO
4
+ Δc΄ H
2
O
)- (Δc΄ CdO
+ Δc΄ H
2
SO
4
)
Δc΄ = (0 + 0.33) – (-4,90-23,46) = 28,69 * 10 5

Δc = 0, т.к. все вещества неорганические.
= -103,24 * 10 3
+ (-97,82) * (511-298) + * (511 2
– 298 2
) + -103240 – 20835,66 + 4603,45 + 4050,80 = -115,42 kДж.
Вывод: Увеличение температуры привело к увеличению количества теплоты выделившегося в следствии реакции.
Расчёт теплового эффекта реакции в изохорном процессе в стандартных условиях
Газовая постоянная R = 8.314 Дж/моль*К
ΔU (298)
= -103,24 * 10 3
-1 * 8,314 * 298 = -103240 – 2477,57 = -105,72 кДж.
Вывод: Внутренняя энергия реакции в изохорном процессе составила 100,76 килоджоуля.
Расчёт теплового эффекта реакции в изохорном процессе при заданной температуре
ΔU (511)
= -115,42 * 10 3
- 1 * 8,314 * 511 = -115420– 4248,45= - 119,67 кДж.
Вывод: Как и в изобарном процессе увеличение температуры приводит к увеличению внутренней энергии реакции на 18,91 кДж.
2.2 Определение направления протекания химического процесса
Определение направления протекания данной реакции в изолированной системе
Определение направления протекания реакции в стандартных условиях
ΔS ˚
(298)
= (S (298)
Cd SO4
+ S (298)
H2O
) – (S (298)
Cd O
+ S (298)
H2SO4
)
ΔS ˚
(298)
=(123,05+188,72)-( 54,81+156,90)= 100,06
Вывод: Так как энтропия S больше ноля 100,06>0 то процесс реакции в изолированной системе протекает самопроизвольно без внешнего воздействия. Определение направления протекания реакции при заданной температуре.
ΔS (511)
= 100,06 + = 100,06 – 97,82 + 53,43 * 10 -3
+ 28,69 * 10 5
= 100,06 – 97,82 + 53,43 * 10 -3
* (511-298) + * = 121,66
Вывод: Изменение температуры привело к увеличению энтропии по сравнению с процессом при стандартных условиях . Следовательно повышение температуры ведёт к увеличению неупорядоченности и увеличению количества соударений молекул при реакции.
Определение направления протекания химического процесса в закрытой системе
Расчёт изобарно – изотермического потенциала в стандартных условиях
ΔG r
˚
(298)
= (G (298)
Cd SO4
+ G (298)
H2O
) – (G (298)
Cd O
+ G (298)
H2SO4
)
ΔG r
˚
(298)
= (-823,88 – 228.61) – (-229,33 – 690.14) = -133,02 кДж/моль.
Вывод: Изобарно – изотермический потенциал показывает что процесс в закрытой системе идёт самопроизвольно ΔG r
˚
< 0 ; -133,02<0 .
Произведем расчет изобарно – изотермического потенциала по другой формуле:
ΔG r
˚
(298)
= ΔН r
˚
(298)
- Т* ΔS ˚
(298)

ΔG r
˚
(298)
= -103,24 * 10 3
– 298 * 100,06 = -133,06 кДж/моль.
Расчет можно производить любым способом, т.к. процент ошибки не существенен. Расчёт изобарно – изотермического потенциала при заданной температуре
ΔG r
˚
(511)
= ΔН r
˚
(511)
- Т* ΔS ˚
(511)

ΔG r
˚
(511)
= -119,46 * 10 3
– 511 * 121,66 = -181,63 кДж/моль.
Вывод: Увеличение температуры никак не повлияло на процесс реакции в закрытой системе, она по прежнему идёт самопроизвольно ΔG r
˚
< 0; -181,63<0. Расчёт изохорно – изотермического потенциала в стандартных условиях.
ΔF (298)
= ΔU (298)
– T* ΔS ˚
(298)

ΔF (298)
= -105,72 * 10 3
– 298 * 100,06 = -135,53 кДж.
Вывод: Изохорно – изотермический потенциал показывает что процесс в закрытой системе идёт самопроизвольно ΔF< 0 ; -135,53<0
Расчёт изохорно – изотермического потенциала при заданной температуре
ΔF (511)
= ΔU (511)
– T* ΔS ˚
(511)

ΔF (511)
= - 123,70 * 10 3
– 511 *121,66 = -185,87кДж.
Вывод: Изменение температуры привело к уменьшению потенциала по сравнению с процессом при стандартных условиях, а это означает что глубина реакции в закрытой системе увеличилась ΔF< 0 ; -185,87>0.
Рассмотренная реакция оксида кадмия и серной кислоты идёт самопроизвольно на это указывают все характеристики реакции, а рассмотренное увеличение температуры реакции её ничуть не замедляет. Всё это позволяет сделать вывод о том что увеличение температуры реакции позволяет увеличить её глубину и полноту. При этом реакция останется самопроизвольной.

Название: Основы физической химии
Раздел: Рефераты по химии
Тип: контрольная работа
Добавлен 11:12:28 23 января 2011 Похожие работы
Просмотров: 589
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Основы физической химии
Курсовая работа по теме Налоговая политика в ведущих странах мира с развитой экономикой
Курсовая Работа Википедия Фильм
Контрольная работа по теме Исследование финансово-экономической деятельности предприятия
Реферат На Тему Климат И Погода Земли
Курсовая Работа На Тему Муниципальные Финансы И Проблемы Их Развития В Современных Условиях
Сочинение По Творчеству Тютчева
Реферат: Роль и место международной торговли в системе международных экономических отношений
Доклад по теме Характеристика организаторских и управленческих способностей
Курсовая работа: Микроскопическое изучение оптических свойств кристаллов. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме TV остаётся самым востребованным носителем рекламы
Дипломная работа по теме Проектирование управляющей ИМС для импульсных источников питания по типу TDA16846
Политика, ее субъекты и объекты, цели и средства
Курсовая работа по теме Системы управления туристическими организациями
Курсовая работа по теме Расчет и проектирование гибкой производственной системы по изготовлению корпусных изделий
Дипломная работа: Органы местного самоуправления и информационно-документационное обеспечение
Курсовая работа по теме Наружная реклама как важный канал распространения рекламы
Сочинение Про Образ Самсона Вырина
Спотлайт 11 Контрольные Работы Ответы
Реферат: Возникновение ислама. Шариат и его основные источники
Сочинение Бурно Зимний Вильнюс
Реферат: Выручка от реализации продукции
Реферат: Поверхні
Курсовая работа: Этапы построения образовательного процесса