Энергетика химических процессов. Фундаментальные законы химии как теоретическая основа наукоемких технологий. Использование тепловых эффектов химических реакций в технологии.
Общие законы и закономерности химических процессов изучает наука – физическая химия. Эта наука основана на фундаментальных принципах физики. Физическая химия является теоретической основой всех других химических наук: неорганической химии, органической химии, аналитической химии, химической технологии. Такая роль физической химии обусловлена тем, что она использует общие теоретические и экспериментальные методы исследования химических процессов в любых материальных системах независимо от их природы, в отличие от других химических дисциплин, изучающих материальные объекты определенных типов. Например, неорганическая химия изучает неорганические соединения, органическая органические соединения.
Физическая химия включает два больших раздела: химическую термодинамику и химическую кинетику.Термодинамикой называется раздел физики, изучающий взаимные превращения теплоты и других видов энергии.Химическая термодинамика является приложением термодинамики к химическим явлениям и изучает взаимные превращения между химической энергией, теплотой и другими видами энергии. Основной объект изучения химической термодинамики термодинамическая система.Термодинамической системой называют совокупность тел, которая фактически или мысленно выделяется из окружающей среды.В зависимости от характера взаимодействия с окружающей средой термодинамические системы подразделяют на:1. Изолированные.2. Закрытые.3. Открытые.Изолированные – системы, лишенные возможности обмена с окружающей средой веществом и энергией, имеющие постоянный объем. Близким по свойствам к изолированной системе являетсязакрытый термос с горячим чаем. Закрытые – системы, лишенные возможности обмена с окружающей средой веществом, но имеющие возможность обмениваться с ней энергией и не обязательно сохраняющие постоянный объем. Пример: электрическая лампочка.Открытые – системы, имеющие возможность обмена с окружающей средой веществом и энергией, а также способные изменять свой объем. Пример: живые организмы. По пространственному распределению свойств внутри системы различают: гомогенные и гетерогенные системы.1. Гомогенные системы — это системы, внутри которых нет поверхностей раздела, отделяющих друг от друга части системы, различающиеся по свойствам. Например: раствор в воде поваренной соли.2. Гетерогенные системы — это системы, внутри которых есть поверхности раздела, отделяющие друг от друга части системы (фазы), различающиеся по свойствам. Например: налитая в бокал газированная вода, в ней имеется как жидкая фаза, так и пузырьки выделяющегося углекислого газа.Состояние системы в термодинамике задается совокупностью измеримых физических величин, называемых параметрами состояния. Это, например, объем, давление, температура, концентрация…Уравнения, связывающие параметры состояния системы называются уравнениями состояния.
Например, уравнением состояния для идеального газа является уравнение Клапейрона-Менделеева:
Ваша оценка?
