Читать онлайн «Химическая термодинамика в курсе неорганической химии: Учебно-методическое пособие»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Е. Г. Гончаров, Ю. П. Афиногенов ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА В КУРСЕ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Учебно-методическое пособие Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2008 Утверждено научно-методическим советом химического факультета Рецензент – профессор В. Ф. Селеменев Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре общей химии химического факультета Воронежского государственного университета. Рекомендуется для студентов 1 курса дневного и вечернего отделений естественных факультетов. 2  Введение Предлагаемое студентам 1 курса данное методическое пособие не претендует на последовательное изложение основ термодинамики – это уже сделано в учебнике ″Общая химия″. По замыслу авторов предлагаемая разработка позволит по новому взглянуть на некоторые проблемы термо- динамики и с помощью конкретных примеров более подробно рассказать о тех сторонах этой дисциплины, которые из-за ограниченного объема не смогли войти в учебник. Авторы старались достаточно строго и в то же время доступно изло- жить некоторые вопросы химической термодинамики – так, чтобы ″за ле- сом формул″ не терялась сама химическая проблема. Авторы также попытались сказать несколько слов о термодинамике неравновесных процессов – дисциплине, объединяющей классическую (равновесную) термодинамику и химическую кинетику. Насколько удался этот первый опыт, покажут отзывы преподавателей и студентов. Некоторые основные понятия химической термодинамики. 1. Термодинамическая система (в дальнейшем – система) – совокуп- ность тел, выделенных из окружающей среды для термодинамического анализа. Она отделена от окружающей среды реальной (физической) или мысленной поверхностью раздела. В зависимости от степени изолирован- ности системы делятся на изолированные, закрытые и открытые. Изолированная система соответствует предельному случаю, когда с внешней средой отсутствует обмен массой и энергией. Закрытая система может обмениваться энергией с внешней средой, но масса ее остается постоянной (массообмен не осуществляется). Открытая система может обмениваться с окружающей средой как энергией, так и массой. 2. Функции состояния. Состояние системы характеризуется термодинамическими величи- нами, которые являются функциями ее состояния. Любая физическая вели- чина, однозначно определяющая состояние данной системы в положении равновесия, является функцией состояния. Функциями состояния являются 3 температура, давление, мольный объем, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса и многие другие величины, однозначно опреде- ляющие состояние системы в момент установления равновесия.