Термохимийн үндэсТермохимийн үндэс
• Агуулга:эндотерм ба экзотерм
урвал, термодинамик, дотоод
энерги, дулаан, ажил, дулааны
илрэл
химийн термодинамикхимийн термодинамик
гэж юу вэгэж юу вэ??
• Химийн процессын явцад
энергийн хувирах хууль, зүй
тогтлыг термодинамикийн
хуулийг ашиглан судалдаг
ухаан
Энергийн хэлбэрүүд
Ажил гүйцэтгэх чадвар
Химийн системийн
дотоод энергиДавших хөдөлгөөн
Эргэлдэх хөдөлгөөн
Хэлбэлзэх хөдөлгөөн
энерги
иончлолын
Талст оронт
торын задралын
Химийн холбооны
тасралын
атомчлалын
Жижиг хэсгүүдийн
харилцан үйлчлэлийн
Дотоод энерги-Дотоод энерги-UU
 химийн урвалын явцад гараххимийн урвалын явцад гарах
кинетик ба потенциалкинетик ба потенциал
энергийн өөрчлөлтийгэнергийн өөрчлөлтийг
тооцохгүйгээр системийн нийттооцохгүйгээр системийн нийт
энергийн өөрчлөлтийг дотоодэнергийн өөрчлөлтийг дотоод
энергийн өөрчлөлтөөр тооцожэнергийн өөрчлөлтөөр тооцож
болно.болно.
12 UUU −=∆
ДулаанДулаан--QQ
 Нэг системийн жижигНэг системийн жижиг
хэсгийн давших, хэлбэлзэх бахэсгийн давших, хэлбэлзэх ба
эргэлдэх хөдөлгөөнөөрэргэлдэх хөдөлгөөнөөр
түүнтэй хиллэж байгаа өөртүүнтэй хиллэж байгаа өөр
нэг системийннэг системийн дотоод энергидотоод энерги
ихсэхихсэх үзэгдэлүзэгдэл
Химийн урвалын дулааны эффект
Урвал
Дулааны илрэлд
нөлөөлөх хүчин зүйлс
Бодисын
масс
Темпер
-атур
Агрегат
төлөв
Дүрс
хувирал
Байгальд
орших
Экзотерм-ялгарах Эндотерм-шингээх
Еэх
Ебүт
Эх бодис
Идэвхжсэн
төлөв
бүтээгдэхүүн Эх бодис
Бүтээг-
-дэхүүн
Идэвхжсэн
төлөв
АжилАжил-А-А
 Системийн жижиг хэсгүүдСистемийн жижиг хэсгүүд
ххүрээлэнүрээлэн байбайггаа орчиндооаа орчиндоо
давших хөдөлгөөнийгдавших хөдөлгөөнийг
үүсгэн шилжих үедүүсгэн шилжих үед
явагдахявагдах дотоод энергийндотоод энергийн
өөрчлөлтөөрчлөлт
m
Cистем Хүрээлэн
байгаа орчин
E
Тусгаарлагдмал систем
Хаалттай системХаалттай систем
CCистемистем
Хүрээлэн
байгаа орчин
m
E
Нээлттэй системНээлттэй систем
CCистеисте
мм
Хүрээлэн
байгаа орчин
m
E
Термодинамикийн
I- хууль
AUQ +∆=
)()(
)(,
1122
1212
2
1
pVUpVU
pVpVUUQpdVA p
V
V
+−+
=−+−== ∫
Химийн термодинамиктХимийн термодинамикт
U+pV=H (энтальпи)U+pV=H (энтальпи)
 QQPP= U= U22-U-U11 буюубуюу
 QQVV== U∆
Химийн урвалынХимийн урвалын
дулааны илрэлдулааны илрэл-H-H
Экзотерм урвалын явцадЭкзотерм урвалын явцад
ялгарсан буюу эндотермялгарсан буюу эндотерм
урвалаар шингээсэнурвалаар шингээсэн
дулааны тоо хэмжээг угдулааны тоо хэмжээг уг
урвалынурвалын дулааны илрэлдулааны илрэл
А. Дулаан ялгаруулан явагдддаг :
Экзотерм
Б. Q шингээж явагддаг: Эндотерм
ìîëüê Æ/õèéõèÉõèé 9.29622
+=+ SOOS
êÆ/ìîëüõèéõàòóóõàòóó
23434
0
−+→ SOZnOZnSO t
QQVV= ±= ±
QQРР= ±= ± ∆H∆H
Гессийн хуульГессийн хууль ::
Оросын эрдэмтэнОросын эрдэмтэн
Г.И. Гесс 1940 ондГ.И. Гесс 1940 онд
термохимийн гол хуулийгтермохимийн гол хуулийг
дараах байдлаардараах байдлаар
томъёолжээтомъёолжээ..
U∆
““ Химийн урвалынХимийн урвалын
дулааны илрэл ньдулааны илрэл нь
урвалыг явуулж байгааурвалыг явуулж байгаа
зам ба механизмаасзам ба механизмаас
хамаардаггүй харинхамаардаггүй харин
урвалд орж байгааурвалд орж байгаа
бодисын эхний төлөв бабодисын эхний төлөв ба
бүтээгдэхүүн бодисынбүтээгдэхүүн бодисын
эцсийн төлөвөөсэцсийн төлөвөөс
хамаарна”.хамаарна”.
1.1. Химийн нэгдлийн үүсэхийнХимийн нэгдлийн үүсэхийн
дулаан:дулаан:
P=Const үед харгалзах данP=Const үед харгалзах дан
бодисоос нь 1 моль нэгдэлбодисоос нь 1 моль нэгдэл
үүсэхэд илэрч байгааүүсэхэд илэрч байгаа
дулааны хэмжээдулааны хэмжээ
54321 ∆Η+∆Η=∆Η+∆Η=∆Η
1-р мөрдлөгөө:
Үүсэхийн дулаан :
∆Нх
0
=
2-р мөрдлөгөө:
∆Нх
0
=
( ) ( )∑∑ ∆Η−∆Η áîäèñýõ
¿¿ñ
á¿ò
¿¿ñ ,0,0
nn
( ) ( )∑∑ ∆Η−∆Η ¿íá¿òýýãäýõ¿
øàò
ýõ.áîäèñ
øàò ,0,0
nn
3-р мөрдлөгөө:
• Задралын дулаан:
∆Нх
зад
= - ∆Нх
үүс
4-р мөрдлөгөө:
• Урвалд орж байгаа бодисуудын орших
төлөв ялгаатай боловч бүтээгдэхүүн
бодисууд нь нэгэн ижил төлөв үүсгэж
байгаа химийн 2 урвалын дулааны
илрэлийн ялгавар нь урвалын эхэнд
байсан бодис 1 төлвөөс нөгөө төлөвт
шилжихийн дулааны илрэлтэй тэнцүү
байна.
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) êÆ/ìîëüÑâ.
êÆ/ìîëüá.Ñ
êÆ/ìîëüà.Ñ
í¿¿ðñõèéõèéí¿¿ðñ
õèéõèéóëóóáàë
àëìàçõèéõèéàëìàç
2.409:
5.393:
4.395:
0
29822
0
22
0
29822
−=∆Η=+
−=∆Η=+
−=∆Η=+
COO
COO
COO
ч
( )í¿¿ðñ
Ñ ( )àëìàçÑ
( ) ìîëüêÆ/9.11.4094.395 =−−−=∆Η
5-р мөрдлөгөө:
Анхны төлөв нь ижил бодисуудаас
үүссэн нэгдлийн эцсийн төлөв нь өөр
өөр байх урвалын дулааны илрэл нь
бүтээгдэхүүн бодисын төгсгөлийн
1төлвөөс нөгөөд шилжих процессын
дулааны илрэлтэй тэнцүү.
)(2)(2
2
1
)(2 уур
OH
хий
O
хий
H =+
молькЖуурH /242
0
−=∆
)(2)(2
2
1
)(2 шин
OH
хий
O
хий
H =+
молькЖшинH /282
0
−=∆
молькЖшинНуурНH /40000 −=∆−∆=∆
101 9-termohimiin vndes

101 9-termohimiin vndes

  • 1.
    Термохимийн үндэсТермохимийн үндэс •Агуулга:эндотерм ба экзотерм урвал, термодинамик, дотоод энерги, дулаан, ажил, дулааны илрэл
  • 2.
    химийн термодинамикхимийн термодинамик гэжюу вэгэж юу вэ?? • Химийн процессын явцад энергийн хувирах хууль, зүй тогтлыг термодинамикийн хуулийг ашиглан судалдаг ухаан
  • 3.
    Энергийн хэлбэрүүд Ажил гүйцэтгэхчадвар Химийн системийн дотоод энергиДавших хөдөлгөөн Эргэлдэх хөдөлгөөн Хэлбэлзэх хөдөлгөөн энерги иончлолын Талст оронт торын задралын Химийн холбооны тасралын атомчлалын Жижиг хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн
  • 4.
    Дотоод энерги-Дотоод энерги-UU химийн урвалын явцад гараххимийн урвалын явцад гарах кинетик ба потенциалкинетик ба потенциал энергийн өөрчлөлтийгэнергийн өөрчлөлтийг тооцохгүйгээр системийн нийттооцохгүйгээр системийн нийт энергийн өөрчлөлтийг дотоодэнергийн өөрчлөлтийг дотоод энергийн өөрчлөлтөөр тооцожэнергийн өөрчлөлтөөр тооцож болно.болно. 12 UUU −=∆
  • 5.
    ДулаанДулаан--QQ  Нэг системийнжижигНэг системийн жижиг хэсгийн давших, хэлбэлзэх бахэсгийн давших, хэлбэлзэх ба эргэлдэх хөдөлгөөнөөрэргэлдэх хөдөлгөөнөөр түүнтэй хиллэж байгаа өөртүүнтэй хиллэж байгаа өөр нэг системийннэг системийн дотоод энергидотоод энерги ихсэхихсэх үзэгдэлүзэгдэл
  • 6.
    Химийн урвалын дулааныэффект Урвал Дулааны илрэлд нөлөөлөх хүчин зүйлс Бодисын масс Темпер -атур Агрегат төлөв Дүрс хувирал Байгальд орших Экзотерм-ялгарах Эндотерм-шингээх Еэх Ебүт Эх бодис Идэвхжсэн төлөв бүтээгдэхүүн Эх бодис Бүтээг- -дэхүүн Идэвхжсэн төлөв
  • 7.
    АжилАжил-А-А  Системийн жижигхэсгүүдСистемийн жижиг хэсгүүд ххүрээлэнүрээлэн байбайггаа орчиндооаа орчиндоо давших хөдөлгөөнийгдавших хөдөлгөөнийг үүсгэн шилжих үедүүсгэн шилжих үед явагдахявагдах дотоод энергийндотоод энергийн өөрчлөлтөөрчлөлт
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
    Химийн термодинамиктХимийн термодинамикт U+pV=H(энтальпи)U+pV=H (энтальпи)  QQPP= U= U22-U-U11 буюубуюу  QQVV== U∆
  • 13.
    Химийн урвалынХимийн урвалын дулааныилрэлдулааны илрэл-H-H Экзотерм урвалын явцадЭкзотерм урвалын явцад ялгарсан буюу эндотермялгарсан буюу эндотерм урвалаар шингээсэнурвалаар шингээсэн дулааны тоо хэмжээг угдулааны тоо хэмжээг уг урвалынурвалын дулааны илрэлдулааны илрэл
  • 14.
    А. Дулаан ялгарууланявагдддаг : Экзотерм Б. Q шингээж явагддаг: Эндотерм ìîëüê Æ/õèéõèÉõèé 9.29622 +=+ SOOS êÆ/ìîëüõèéõàòóóõàòóó 23434 0 −+→ SOZnOZnSO t
  • 15.
    QQVV= ±= ± QQРР=±= ± ∆H∆H Гессийн хуульГессийн хууль :: Оросын эрдэмтэнОросын эрдэмтэн Г.И. Гесс 1940 ондГ.И. Гесс 1940 онд термохимийн гол хуулийгтермохимийн гол хуулийг дараах байдлаардараах байдлаар томъёолжээтомъёолжээ.. U∆
  • 16.
    ““ Химийн урвалынХимийнурвалын дулааны илрэл ньдулааны илрэл нь урвалыг явуулж байгааурвалыг явуулж байгаа зам ба механизмаасзам ба механизмаас хамаардаггүй харинхамаардаггүй харин урвалд орж байгааурвалд орж байгаа бодисын эхний төлөв бабодисын эхний төлөв ба бүтээгдэхүүн бодисынбүтээгдэхүүн бодисын эцсийн төлөвөөсэцсийн төлөвөөс хамаарна”.хамаарна”.
  • 17.
    1.1. Химийн нэгдлийнүүсэхийнХимийн нэгдлийн үүсэхийн дулаан:дулаан: P=Const үед харгалзах данP=Const үед харгалзах дан бодисоос нь 1 моль нэгдэлбодисоос нь 1 моль нэгдэл үүсэхэд илэрч байгааүүсэхэд илэрч байгаа дулааны хэмжээдулааны хэмжээ 54321 ∆Η+∆Η=∆Η+∆Η=∆Η
  • 18.
    1-р мөрдлөгөө: Үүсэхийн дулаан: ∆Нх 0 = 2-р мөрдлөгөө: ∆Нх 0 = ( ) ( )∑∑ ∆Η−∆Η áîäèñýõ ¿¿ñ á¿ò ¿¿ñ ,0,0 nn ( ) ( )∑∑ ∆Η−∆Η ¿íá¿òýýãäýõ¿ øàò ýõ.áîäèñ øàò ,0,0 nn
  • 19.
    3-р мөрдлөгөө: • Задралындулаан: ∆Нх зад = - ∆Нх үүс
  • 20.
    4-р мөрдлөгөө: • Урвалдорж байгаа бодисуудын орших төлөв ялгаатай боловч бүтээгдэхүүн бодисууд нь нэгэн ижил төлөв үүсгэж байгаа химийн 2 урвалын дулааны илрэлийн ялгавар нь урвалын эхэнд байсан бодис 1 төлвөөс нөгөө төлөвт шилжихийн дулааны илрэлтэй тэнцүү байна.
  • 21.
    ( ) () ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) êÆ/ìîëüÑâ. êÆ/ìîëüá.Ñ êÆ/ìîëüà.Ñ í¿¿ðñõèéõèéí¿¿ðñ õèéõèéóëóóáàë àëìàçõèéõèéàëìàç 2.409: 5.393: 4.395: 0 29822 0 22 0 29822 −=∆Η=+ −=∆Η=+ −=∆Η=+ COO COO COO ч ( )í¿¿ðñ Ñ ( )àëìàçÑ ( ) ìîëüêÆ/9.11.4094.395 =−−−=∆Η
  • 22.
    5-р мөрдлөгөө: Анхны төлөвнь ижил бодисуудаас үүссэн нэгдлийн эцсийн төлөв нь өөр өөр байх урвалын дулааны илрэл нь бүтээгдэхүүн бодисын төгсгөлийн 1төлвөөс нөгөөд шилжих процессын дулааны илрэлтэй тэнцүү.
  • 23.
    )(2)(2 2 1 )(2 уур OH хий O хий H =+ молькЖуурH/242 0 −=∆ )(2)(2 2 1 )(2 шин OH хий O хий H =+ молькЖшинH /282 0 −=∆ молькЖшинНуурНH /40000 −=∆−∆=∆