Термодинамикаға кіріспе Ішкі энергия және энтальпия. Практикалық жұмыс «Бейтараптандыру реакциясының жылу әсерін анықтау». Химия, 10 сынып, презентация.

Сабақтың тақырыбы:

Ішкі энергия және энтальпия.

Практикалық жұмыс «Бейтараптандыру реакциясының жылу әсерін анықтау» (ΔH)

Оқу мақсаттары:

10.3.1.1 ішкі энергия және энтальпия өзгерістері жылу эффектісі болып табылатындығын түсіну.

10.3.1.2 химиялық реакциялар байланыстың энтальпия түсінігі мен тұжырымдамасын жасауды және бұзуды қамтитынын түсінеді

10.3.1.3 Эталондық деректерден энтальпия өзгерістерінің қарапайым энтальпияларын анықтай білуге ​​және энтальпия өзгерісін есептеуге;

Сабақ мақсаттары:

Заттардың түзілу энтальпияларының анықтамалық мәліметтерін қолдана отырып, түрлі реакциялардың энтальпиясының өзгеруінің (ΔH) мәнін есептеу;

Байланыс энтальпиясының мәнін қолдана отырып, реакцияның ∆H есептеу;

Алынған жауапқа талдау жасап, реакцияның жылу эффектісін анықтау (экзо/эндотермиялық реакция).

Химиялық реакцияларда байланыстардың түзілуімен және үзілуімен және байланыс энтальпиясы концепциясымен байланысты екендігін түсіндіру;

Есептердің шығару жолдарын түсіндіру.

Берілген реакция теңдеуінің жылу эффектісін көрсететін диаграмма салу.

Натрийдің сумен әрекеттесуі

Мыс купоросының суда еруі

Магнийдің жануы

Жұптық жұмыс:

Бағалау критерийлері:

Энтальпия түріне анықтама берілді;

Энтальпия өзгеру шарттары анықталды

Энтальпия мәнің есептеу жолдары көрсетіл

Бірінші заңы Энергия жоғалып кетпейді немесе жаңадан пайда болмайды, энергия бір түрден екінші бір түрге ауысады.

Энергияның барлық химиялық реакциялар энергияның өзгеруі арқылы жүреді, бірақ кейбірінің өзгерісі білінбеуі мүмкін

Экзотермиялық Энергия сыртқа беріледі.

Эндотермиялық Энергия сіңіріледі.

Мысалы Экзотермиялық отынның жануы

тыныс алу (көмірсулардың тотығуы)

Эндотермиялық фотосинтез

кальций карбонатының термиялық айрылуы

Термодинамика

Энтальпия – қысым тұрақты болған жағдайдағы (изобаралық процесс кезіндегі) жылу эффектісі. Алайда, энтальпияның абсолют мәнін өлшемейді, тек өзгерісін анықтайды (ΔН).

Стандартты түзілу энтальпиясы

Термохимиялық есептеулерге қолайлы болу үшін, барлық химиялық қосылыстардың түзілу энтальпияларын бірдей жағдайға келтіреді. Температура 2980К, қысым 1 атм жағдайда тұрақты болатын химиялық қосылыстардың түзілу энтальпияларын олардың стандартты түзілу энтальпиясы деп аталады және оларды ΔН0298 таңбасымен белгілейді. Стандартты жағдайда тұрақты болатын жай заттардың түзілу энтальпиялары (мысалы: О2 (газ), N2 (газ), Br2(сұйық) т.б.) нольге тең деп қабылданған.

Стандартты түзілу энтальпиясы

Анықтамасы Жай заттардан стандартты жағдайда химиялық қосылыстың стандартты жағдайдағы 1 молі түзілгенде бөлінетін немесе сіңіретін жылудың мөлшерін сол заттың түзілу энтальпиясы дейді.

Белгіленуі ∆H°f

Мәні Көбінесе экзотермиялық

Мысалы(s) C(графит) + O2(г) ———> CO2(г)

H2(г) + ½O2(г) ———> H2O(с)

2C(графит) + ½O2(г) + 3H2(г) ———> C2H5OH(с)

Ескерту реакция нәтижесінде 1 моль заттың түзілуіне қарай реакцияны

теңестіреміз. Стандартты жағдайдағы элементтердің түзілу энтальпиясы нольге тең.Көміртегі графит аллотропиясы түрінде алынады.

Төменде берілген реакцияның өзгеріс энтальпиясын есептеңдер

Bond enthalpies: C=C 612, C-H 412, O=O 496, C=O 743, O-H 463

2 C(г) + 4 H(г) + 6 O(г)

H

612

4(412)

3(496)

H + 4(743) + 4(463) = 612 + 4(412) + 3(496)

H = -1076 кДж моль-1

4(743)

4(463)

Мысал қарастыру

Анықтамасы: Стандартты жағдайда 1 моль заттың толық жануы. Барлық реагенттер мен өнімдер стандартты жағдайда

Белгіленуі ∆H°c

Мәні Әрқашан экзотермиялық

Мысалдар C(графит) + O2(г) ———> CO2(г)

H2(г) + ½O2(г) ———> H2O(с)

C2H5OH(с) + 3O2(г) ———> 2CO2(г) + 3H2O(с)

Ескерту Әруақытта бір моль заттың жануын реакцияны теңестіргенде есте сақтау керек.

Стандартты түзілу энтальпиясы

Анықтамасы: Стандартты жағдайда 1 моль заттың толық жануы. Барлық реагенттер мен өнімдер стандартты жағдайда

Белгіленуі ∆H°c

Мәні Әрқашан экзотермиялық

Мысалдар C(графит) + O2(г) ———> CO2(г)

H2(г) + ½O2(г) ———> H2O(с)

C2H5OH(с) + 3O2(г) ———> 2CO2(г) + 3H2O(с)

Ескерту Әруақытта бір моль заттың жануын реакцияны теңестіргенде есте сақтау керек.

Стандартты түзілу энтальпиясы

Анықтамасы Газтәрізді атомдарды түзу үшін 1 моль газдағы байланысты үзуге жұмсалатын энергия

Мәні Эндотермиялық - кез-келген химиялық байланысты үзу үшін энергия керек

Мысалы Cl2(г) ———> 2Cl(г) O-H(г) ———> O(г) + H(г)

Ескерту • байланыстың күші қоршаған ортаға да байланысты, оның мәні

• байланысты түзу экзотермиялық болса, керісінше байланысты үзу

эндотермиялық

• екі атомды газдар үшін, байланыс энтальпиясы = 2 x атомдану

энтальпиясы

• аз байланыс энтальпиясы = әлсіз байланыс = үзу оңай

БАЙЛАНЫСТЫҢ ДИССОЦИАЦИЯЛАНУ ЭНТАЛЬПИЯСЫ

Орташа мәні H-H 436 H-F 562 N-N 163

C-C 346 H-Cl 431 N=N 409

C=C 611 H-Br 366 NN 944

CC 837 H-I 299 P-P 172

C-O 360 H-N 388 F-F 158

C=O 743 H-O 463 Cl-Cl 242

C-H 413 H-S 338 Br-Br 193

C-N 305 H-Si 318 I-I 151

C-F 484 P-H 322 S-S 264

C-Cl 338 O-O 146 Si-Si 176

Орташа мәндер берілген себебі, нақты мәндер молекула кездесетін ортаға тәуелді.

Өлшем бірлігі = кДж *моль-1

БАЙЛАНЫСТЫҢ ДИССОЦИАЦИЯЛАНУ ЭНТАЛЬПИЯСЫ

Анықтамасы Стандартты жағдайда 1 моль газ күйіндегі атомдардың элемент түзу кезіндегі энтальпияның өзгерісі

Белгіленуі ∆H°aт

Мәні Әрқашан эндотермиялық – атомдарды бөлу үшін энергия жұмсалады

Мысалы C(графит) ———> C(г)

СТАНДАРТТЫ ЖАНУ ЭНТАЛЬПИЯСЫ

Энтальпия – қысым тұрақты болған жағдайдағы (изобаралық процесс кезіндегі) жылу эффектісі. Алайда, энтальпияның абсолют мәнін өлшемейді, тек өзгерісін анықтайды (ΔН).

ΔН = ΣΔН0өнім. - ΣΔН0реаг.

ENTHALPY

REACTION CO-ORDINATE

Энтальпия реагенттер > өнімдер Энтальпия реагенттер < өнімдер

∆H = - мәнді ∆H = + мәнді

Экзотермиялық Эндотермиялық

Жылу бөледі Жылу сіңіреді

Анықтамасы Стандартты жағдайда 1 моль газ күйіндегі атомдардың элемент түзу кезіндегі энтальпияның өзгерісі

Белгіленуі ∆H°aт

Мәні Әрқашан эндотермиялық – атомдарды бөлу үшін энергия жұмсалады

Мысалы C(графит) ———> C(г)

Стандартты атомдану энтальпиясы

Төменде берілген реакцияның өзгеріс энтальпиясын есептеңдер

Bond enthalpies: C=C 612, C-H 412, O=O 496, C=O 743, O-H 463

2 C(г) + 4 H(г) + 6 O(г)

H

612

4(412)

3(496)

H + 4(743) + 4(463) = 612 + 4(412) + 3(496)

H = -1076 кДж моль-1

4(743)

4(463)

Мысал қарастыру

Төменде берілген реакцияның өзгеріс энтальпиясын есептеңдер

Bond enthalpies: C-C 348, C=C 612, Br-Br 193, H-Br 366, C-H 412, C-Br 276

3 C(г) + 6 H(г) + 2 Br(г)

H

612

348

6(412)

193

H + 2(348) + 6(412) + 2(276) = 612 + 348 + 6(412) + 193

H = -95 кДж моль-1

2(348)

6(412)

2(276)

Мысал қарастыру

Қолданылған ресурстар тізімі:

http://www.chemguide.co.uk/physical/energetics/sums.html

.http://chemistry.tutorvista.com/physical-chemistry/enthalpy.html