Sistema y entorno

naturaleza del sistema

estado

Expansión reversible: W=-nRTln (final V/inicio V)

Energía termodinámica U (energía interna)

Calor y trabajo (tampoco son funciones estatales)

entalpía

Calor isobárico y entalpía: Qp=ΔU pΔV=ΔH, H=U+pV, estado, estado amplio

Calor isovolumétrico: ΔU=Qv

Qp=Qv（Δn）RT

pɵ: presión=1×10^5Pa

El subíndice "r" representa una reacción química general y el superíndice "ɵ" representa el estado estándar. ΔH también tiene el calor de fusión fus, el calor de solidificación sol; el calor de vaporización vap, el calor de condensación sublimación;

"m" significa que ha ocurrido 1 mol de reacción y el progreso de la reacción es 1 mol.

Cambio de entalpía estándar de uso común a 298,15 K

"f" significa "generación estándar", no un valor absoluto, sino un valor relativo con respecto al elemento de estado de referencia que lo genera.

Debe indicarse el estado de agregación e incluso el tipo de cristal de la sustancia. (g),(l),(s),(aq),(cr),C(diamante)oC(grafito)

ΔrHɵ(298,15K), unidad kJ/mol

estequiometria

El cambio de entalpía cuando se genera 1 mol de una sustancia a partir del elemento más estable se llama entalpía molar de formación. La entalpía de formación en el estado estándar es la entalpía molar de formación estándar (calor molar de formación estándar) ΔrHmɵ=∑ΔfHmɵ. (producto)-∑Δ fHmɵ(reactivo) Coeficiente de medición

ΔrHmɵ=∑[ΔfHmɵ(298.15K)] producto-∑[ΔfHmɵ(298.15K)] reactivo=∑ʋB ΔfHmɵ(B,298.15K)

La dirección es única. Si desea invertirla, debe utilizar una fuerza externa para trabajar en ella.

Tener la capacidad de realizar un trabajo. La capacidad de realizar un trabajo es la fuerza impulsora interna de los procesos espontáneos.

Hay un cierto límite. En resumen, el proceso espontáneo siempre tiende al estado de equilibrio en una dirección. Este es el límite del proceso espontáneo bajo esta condición.

El grado de caos se refiere al grado de irregularidad o desorden de las partículas que componen el sistema. La entropía es una medida del grado de desorden del sistema, representada por el símbolo S. Es una función de estado con propiedades extensivas. La entropía de una cierta cantidad de material puro es función de la temperatura y la presión.

Factores de influencia

El cambio de entropía y la dirección de las reacciones químicas.

La tercera ley de la termodinámica establece que en el cero absoluto, el valor de entropía de cualquier cristal perfecto de sustancia pura es cero, registrado como S0=0. Cambio de entropía ΔS=S(T)-S0 Nota (?): Para iones en solución acuosa, la entropía molar estándar de H solución acuosa con actividad 1 es cero.

La entropía especificada de 1 mol de una sustancia en el estado estándar se llama entropía molar estándar, símbolo Smɵ (T), y la unidad de entropía estándar J/mol/K es toda positiva (con excepciones para soluciones acuosas) (?). La entropía molar estándar de un elemento estable no es cero.

Cálculo del cambio de entropía.

En condiciones estándar: ΔrGmɵ=∑[ΔfGmɵ(298.15K)] producto-∑[ΔfGmɵ(298.15K)] reactivo

Fórmula de Gibbs-Helmholtz: ΔG(T)＝ΔH(T)-TΔS(T) Las unidades de uso común son ΔrGmɵ(T)=ΔrHmɵ(298.15K)-TΔrSmɵ(298.15K).

En condiciones no estándar, ΔrGm = ΔrGmɵ RTlnJ. Esta fórmula se llama ecuación isotérmica de una reacción química. La expresión de J es similar a la entropía de concentración (?). presión. Regulaciones: concentración estándar = 1mol/L, presión estándar = 100kPa

estado estándar en bioquímica

La función de Gibbs estándar de las reacciones que ocurren en organismos vivos se vuelve >0 pero ocurre espontáneamente.

Reacciones de acoplamiento en organismos.

Reacción reversible: una reacción de dos vías, como la reacción de síntesis de amoníaco, que puede proceder en una dirección o en la dirección opuesta. La reversibilidad es una característica universal de las reacciones químicas.

Equilibrio químico: V positivo = V negativo, la concentración o presión parcial de los reactivos y productos en el sistema permanece sin cambios, y el estado de equilibrio es el grado máximo en el que una reacción química puede desarrollarse bajo ciertas condiciones.

Constante de equilibrio experimental (denominada constante de equilibrio)

constante de equilibrio estándar

múltiples saldos

ΔrGm=ΔrGmɵ RTlnJ, la fórmula original es igual a 0 en equilibrio, y luego a través de la relación entre J y K, lgKɵ=-ΔrGmɵ/2.303RT, ΔrGm=-RTln (Kɵ/J)

Determinar el límite del progreso de la reacción, predecir la dirección de la reacción y calcular la composición del sistema de equilibrio.

El efecto de la concentración sobre el movimiento de equilibrio, es decir, la relación de cambio, se puede deducir a través de la relación entre Kɵ y ΔrGmɵ.

El efecto de la temperatura sobre el equilibrio químico, lgK1ɵ/K2ɵ=ΔrGmɵ*(1/T1-1/T2)/2.303R Se puede observar que cuanto mayor es el valor absoluto del cambio de entalpía molar estándar, mayor es el impacto de la temperatura. sobre la constante de equilibrio.

La influencia de la presión en el equilibrio Si el volumen del sistema cambia de V a V/x, entonces se puede calcular J=x^(e g)-(a b)Kɵ, y luego se puede derivar la relación entre el movimiento de equilibrio y Δn. .