Mada: Milinganyo athari za kemikali. Sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu .

Lengo: Kuunda dhana kuhusu milinganyo ya athari za kemikali kama nukuu ya kawaida inayoakisi mabadiliko ya dutu. Kufundisha jinsi ya kutunga hesabu za mmenyuko kulingana na sheria ya uhifadhi wa wingi wa jambo na M. V. Lomonosov.

Kazi:

Kielimu:

Endelea kusoma matukio ya mwili na kemikali na utangulizi wa wazo la "majibu ya kemikali",

Tambulisha wazo la "mlinganyo wa kemikali",

Anza kukuza uwezo wa kuandika milinganyo kwa athari za kemikali.

Kielimu:

kuendelea kujiendeleza uwezo wa ubunifu haiba ya wanafunzi kwa kuunda hali kujifunza kwa msingi wa shida, uchunguzi, majaribio juu ya athari za kemikali

Kielimu:

kuleta juu mtazamo makini kwa afya yako, uwezo wa kufanya kazi kwa jozi.

Aina ya somo: pamoja.

Mbinu: maneno, kuona, vitendo.

Vifaa: kadi za kazi, karatasi ya kujitathmini ya mwanafunzi. michoro.

kompyuta, projekta, kitambulisho, wasilisho.

Sparkler, chaki na asidi, mechi kusimama na zilizopo mtihani.

Mpango wa somo.

1. Wakati wa kuandaa.

2. Kusasisha maarifa ya wanafunzi.

3. Maandalizi ya mtazamo wa nyenzo mpya.

4. Kusoma nyenzo mpya.

5. Kuimarisha.

6. Kazi ya nyumbani.

7. Tafakari.

Wakati wa madarasa.

1. Wakati wa shirika.

2.Kusasisha maarifa ya wanafunzi.

Uchunguzi wa mbele.

Ni matukio gani yanayoitwa kimwili?

Ni matukio gani yanayoitwa kemikali?

Ni ishara gani za athari za kemikali unazojua?

Ni hali gani lazima ziundwe ili mmenyuko wa kemikali uanze?

Zoezi la 1.

Sasa, jaribu kukisia ni matukio gani katika aya hizi tunazungumzia.

Wasilisho.

Jukumu la 2.

Anzisha mechi.

Kufanya kazi kwa kitambulisho.

Utafiti wa maandishi tofauti.

3. Maandalizi ya mtazamo wa nyenzo mpya.

Maonyesho. Kuungua kwa cheche.

1. Ni nini kinachotokea kwa magnesiamu, ambayo ni msingi wa sparklers?

2. Sababu kuu ya jambo hili ilikuwa ni nini?

3. Jaribu kuonyesha kielelezo majibu ya kemikali ambayo umeona katika jaribio hili.

Mg + hewa = dutu nyingine.

Ni ishara gani zilizotumiwa kuamua kuwa mmenyuko wa kemikali ulitokea?

(kwa ishara za athari: harufu, mabadiliko ya rangi)

4. Kusoma nyenzo mpya.

Mmenyuko wa kemikali unaweza kuandikwa kwa kutumia mlinganyo wa kemikali.

Kumbuka dhana ya equation kutoka kozi ya hisabati.

Mmenyuko huu wa mwako wa magnesiamu unaweza kuandikwa kwa kutumia mlinganyo ufuatao.

2Mg + O 2 = 2 MgO

Jaribu kufafanua "mlinganyo wa kemikali" kwa kuangalia nukuu.

Mlinganyo wa kemikali ni kiwakilishi cha ishara cha mmenyuko wa kemikali kwa kutumia alama za kemikali na mgawo.

Kwenye upande wa kushoto wa equation ya kemikali tunaandika fomula za vitu vilivyoingia kwenye mmenyuko, na upande wa kulia tunaandika fomula za vitu vilivyoundwa kama matokeo ya majibu.

Dutu zinazoguswa huitwa vitendanishi.

Dutu zinazoundwa kama matokeo ya mmenyuko huitwa bidhaa.

Milinganyo ya kemikali imeandikwa kwa msingi wa “Sheria ya Uhifadhi wa Misa ya Mambo,” iliyogunduliwa na M.V. Lomonosov mnamo 1756.

Wingi wa vitu vilivyoingia kwenye mmenyuko ni sawa na wingi wa vitu vinavyotokana nayo.

Wabebaji wa nyenzo za wingi wa dutu ni atomi vipengele vya kemikali, kwa sababu Haziundwa au kuharibiwa wakati wa athari za kemikali, lakini upyaji wao hutokea, basi uhalali wa sheria hii inakuwa dhahiri.

Nambari ya atomi ya kipengele kimoja upande wa kushoto wa mlinganyo lazima iwe sawa na idadi ya atomi za kipengele hicho kwenye upande wa kulia wa mlingano.

Idadi ya atomi inasawazishwa kwa kutumia coefficients.

Kumbuka mgawo na faharisi ni nini.

Uzoefu. Risiti kaboni dioksidi

Weka kipande cha chaki kwenye bomba la mtihani na kumwaga 1-2 ml ya suluhisho ya asidi hidrokloriki. Je, tunazingatia nini? Nini kinaendelea? Ni nini dalili za athari hizi?

Wacha tuchore mchoro wa mabadiliko yaliyozingatiwa kwa kutumia fomula za kemikali:

CaCO 3 + HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

bidhaa za vitendanishi

Wacha tusawazishe pande za kushoto na kulia za equation kwa kutumia coefficients.

CaCO3 + 2HCI = CaCI2 + H2O + CO2

Ili kutunga milinganyo ya kemikali, lazima ufuate mfululizo wa hatua zinazofuatana.

Fanya kazi na takrima.

Algorithm ya kutunga mlinganyo wa kemikali.

Utaratibu wa uendeshaji

mfano

1. Tambua idadi ya atomi kila kipengele kwenye pande za kushoto na kulia za mchoro wa majibu

A1 + O 2 → A1 2 O 3

A1-1 atomi A1-2 atomi

O-2 atomi 0-3 atomi

2. Miongoni mwa vipengele vyenye nambari tofauti atomi kwenye pande za kushoto na kulia za mchoro chagua yule ambaye idadi yake ya atomi ni kubwa zaidi

Atomi za O-2 upande wa kushoto

Atomi za O-3 upande wa kulia

3. Tafuta angalau nyingi za kawaida (LCM) idadi ya atomi kipengele hiki upande wa kushoto sehemu za mlingano na idadi ya atomi za kipengele hicho upande wa kulia sehemu za equation

4. Gawanya NOC kwa idadi ya atomi za kipengele hiki kushoto sehemu za equation, pata mgawo wa kushoto sehemu za equation

6:2 = 3

Al + ZO 2 → Al 2 O 3

5. Gawanya NOC kwa idadi ya atomi za kipengele hiki upande wa kulia sehemu za equation, pata mgawo wa kulia sehemu za equation

6:3 = 2

A1 + ZO 2 → 2A1 2 O 3

6. Ikiwa mgawo uliowekwa umebadilisha idadi ya atomi za kipengele kingine, kisha kurudia hatua 3, 4, 5 tena.

A1 + ZO 2 → 2A1 2 O 3

A1 - 1 atomi A1 - 4 atomi

4A1 + ZO 2 → 2A1 2 O 3

Kufanya mazoezi 1. Panga coefficients katika milinganyo ya athari zifuatazo.

1.Al + S→ A 1 2 S 3 ;

2.A1+ NA → A1 4 C 3 ;

3. C +H 2 → CH 4

4. Mg + N 2 → Mg 3 N 2;

5. Fe + O 2 → Fe 3 O 4;

6. Ag+S → Ag2S;

7.Si + C 1 2 → SiCl 4

5. Kuimarisha.

1. Unda mlingano wa majibu.

Fosforasi + Oksijeni = oksidi ya fosforasi (P 2 O 5)

Mwanafunzi mmoja mwenye nguvu anafanya kazi kwenye ubao.

2. Panga coefficients.

H 2 + C1 2 → NS1;

N 2 + O 2 → HAPANA;

CO 2 + C → CO;

HI → H 2 + 1 2;

Mg+ NS1 → MgCl 2 + H 2;

6. Kazi ya nyumbani: § 15.16, mfano. 4.6 (iliyoandikwa). ukurasa wa 38-39

7. Tafakari.

Tathmini shughuli zako katika somo kwa mujibu wa vigezo vilivyoelezwa vya kujitathmini

Karatasi ya kujitathmini ya mwanafunzi.

Vigezo vya kujitathmini.

1. Alifanya kazi kwa shauku. Kujifunza mambo mengi mapya. Kujifunza mengi.

2. Ilifanya kazi kwa nia. Kujifunza kitu kipya. Nilijifunza kitu. Bado kuna maswali.

3. Ilifanya kazi kwa sababu ilitolewa. Kujifunza kitu kipya. Sikujifunza chochote.

4. Alijifanya kuwa anafanya kazi. Sikujifunza chochote.

Kazi "Pyramid" Au MoMn CuCs Ag Mg Cr Md Al C Mt FFe ZSMV Chini ni piramidi ya ghorofa tano, "mawe ya ujenzi" ambayo ni vipengele vya kemikali. Tafuta njia kutoka kwa msingi wake hadi juu kiasi kwamba ina vitu vyenye ustadi wa kila wakati. Sheria ya uhifadhi wa wingi wa vitu M.V. Lomonosov

Sheria ya uhifadhi wa wingi wa vitu 2 H 2 O 2H 2 + O 2 4H + 2O m1m1 m2m2 m3m3 m 1 = m 2 + m 3 Lavoisier (1789) Lomonosov Lomonosov (1756) Tunaandika milinganyo ya HR Tunasuluhisha shida kwa kutumia HR. milinganyo = =36

Mikhail Vasilyevich Lomonosov (1711 - 1765) 1. Alizaliwa mwaka 1711 nchini Urusi 2. Mwanasayansi wa Kirusi - mwanasayansi wa asili 3. Mwanzilishi wa Chuo Kikuu cha kwanza cha Moscow nchini Urusi 4. Mawazo ya atomiki-molekuli kuhusu muundo wa vitu 5. Aligundua sheria ya uhifadhi. wingi wa vitu

Uundaji wa sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu Wingi wa vitu vinavyotokana na mmenyuko Sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu M.V. Lomonosova M.V. Lomonosov Matokeo ya sheria Utekelezaji wa vitendo Idadi ya atomi za kila kipengele lazima iwe sawa kabla na baada ya majibu. Wingi wa dutu zilizoingia kwenye mmenyuko.

Algorithm ya kutunga milinganyo ya athari za kemikali 1. Upande wa kushoto zimeandikwa fomula za dutu ambazo huguswa: KOH + CuCl Upande wa kulia (baada ya mshale) ni fomula za dutu zinazopatikana kama matokeo ya mmenyuko. : KOH + CuCl 2 Cu(OH) 2 + KCl. 3. Kisha, kwa kutumia coefficients, idadi ya atomi za vipengele vya kemikali vinavyofanana kwenye pande za kulia na za kushoto za equation ni sawa: 2KOH + CuCl 2 = Cu(OH) 2 + 2KCl.

Kanuni za msingi za kupanga coefficients Upangaji wa coefficients huanza na kipengele ambacho atomi zake hushiriki katika majibu zaidi. Idadi ya atomi za oksijeni kabla na baada ya majibu inapaswa kuwa hata katika hali nyingi. Ikiwa vitu ngumu vinahusika katika mmenyuko (kubadilishana), basi mpangilio wa coefficients huanza na atomi za chuma au mabaki ya asidi.

H 2 O H 2 + O 2 Mpangilio wa coefficients katika mlingano wa mmenyuko wa kemikali 4 4: : 1 22 Mgawo

Mlinganyo wa kemikali unaonyesha nini?Vitu gani hutenda. Ni vitu gani huundwa kama matokeo ya mmenyuko. Wingi wa viitikio na vitu vilivyoundwa kama matokeo ya mmenyuko wa kemikali. Uwiano wa wingi wa vitu vinavyoathiri na vitu vilivyoundwa kama matokeo ya mmenyuko wa kemikali.

Muhtasari wa somo: Je, tulirudia nini darasani leo ulichojua? Ni dhana gani za msingi tulizokumbuka? Umejifunza mambo gani mapya leo, umejifunza nini darasani? Je, ni dhana gani mpya tulizojifunza katika somo la leo? Je, unafikiri ni kiwango gani cha umahiri wa yale uliyojifunza? nyenzo za elimu? Ni maswali gani yalisababisha ugumu zaidi?

Kazi 1. Misa ya chupa ambayo sulfuri ilichomwa haikubadilika baada ya majibu. Je, majibu yalifanyika katika chupa gani (imefunguliwa au imefungwa)? 2. Sawazisha mbegu za mshumaa wa parafini kwenye mizani, kisha uwashe. Msimamo wa mizani unawezaje kubadilika baada ya muda fulani? 3. Wakati zinki yenye uzito wa 65 g iliguswa na sulfuri, sulfidi ya zinki (ZnS) yenye uzito wa 97 g iliundwa. Ni molekuli gani wa sulfuri ilijibu? 4. 9 g ya alumini na 127 g ya iodini iliingia majibu. Ni wingi gani wa iodidi ya alumini (Al I 3) huundwa katika kesi hii?

Fomula ya maji ni H 2 O Calcium ni metali Fosforasi ni metali Dutu changamano ina vitu mbalimbali Valency ya hidrojeni ni mimi Kuyeyusha sukari ni jambo la kemikali Kuchoma mshumaa ni mmenyuko wa kemikali Chembe inagawanywa kwa kemikali. valence ya mara kwa mara Oksijeni ni dutu rahisi Maji ya bahari – dutu safi Mafuta ni dutu safi Dutu changamano huwa na kemikali mbalimbali. vipengele Theluji ni mwili Ndiyo Hapana Chumvi ni kiwanja KWA UHR ANZA MALIZA Kuchora milinganyo ya athari za kemikali

Katika somo la 11 "" kutoka kwa kozi " Kemia kwa dummies»tutajua ni nani na lini sheria ya uhifadhi wa wingi wa vitu iligunduliwa; Wacha tujue hesabu za kemikali na tujifunze jinsi ya kuweka mgawo ndani yao.

Hadi sasa, wakati wa kuzingatia athari za kemikali, tulizingatia yao ubora wa juu upande, yaani, jinsi na chini ya hali gani vitu vya kuanzia vinabadilishwa kuwa bidhaa za majibu. Lakini kuna upande mwingine wa matukio ya kemikali - kiasi.

Je, wingi wa vitu vinavyoingia kwenye mmenyuko wa kemikali hubadilika? Katika kutafuta jibu la swali hili, mwanasayansi Mwingereza R. Boyle nyuma katika karne ya 17. ilifanya majaribio mengi juu ya ukokotoaji wa risasi katika vyombo vilivyofungwa. Baada ya kukamilisha majaribio, alifungua vyombo na kupima bidhaa za majibu. Kama matokeo, Boyle alifikia hitimisho kwamba wingi wa dutu baada ya majibu wingi zaidi chanzo cha chuma. Alielezea hili kwa kuongeza baadhi ya "jambo la moto" kwenye chuma.

Majaribio ya R. Boyle juu ya calcination ya metali yalirudiwa na mwanasayansi wa Kirusi M.V. Lomonosov mwaka wa 1748. Alipiga chuma katika chupa maalum (retort) (Mchoro 56), ambayo ilikuwa imefungwa kwa hermetically. Tofauti na Boyle, aliacha urejesho ukiwa umetiwa muhuri baada ya majibu. Kupima majibu baada ya majibu kulionyesha kuwa misa yake haikubadilika. Hii ilionyesha kuwa, ingawa mmenyuko wa kemikali ulifanyika kati ya chuma na dutu iliyomo hewani, jumla ya wingi wa vitu vya kuanzia ilikuwa sawa na wingi wa bidhaa ya majibu.

M.V. Lomonosov alihitimisha: ". Mabadiliko yote yanayotokea kimaumbile ndio asili ya hali ya kwamba kadiri kitu kikitolewa kutoka kwa mwili mmoja, ndivyo kitakavyoongezwa kwa kingine, kwa hivyo kitu kidogo kikipotea mahali fulani, kitaongezeka mahali pengine.».

Mnamo 1789 Kemia wa Ufaransa A. Lavoisier alithibitisha kuwa ukokotoaji wa metali ni mchakato wa mwingiliano wao na moja ya vipengele hewa - oksijeni. Kulingana na kazi za M.V. Lomonosov na A. Lavoisier, iliundwa sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu katika athari za kemikali.

Wingi wa vitu vilivyoingia kwenye mmenyuko wa kemikali ni sawa na wingi wa vitu vilivyoundwa kama matokeo ya mmenyuko.

Katika athari za kemikali, atomi hazipotee bila kuwaeleza na hazionekani nje ya chochote. Idadi yao bado haijabadilika. Na kwa kuwa wana misa ya mara kwa mara , basi wingi wa vitu vinavyotengenezwa nao pia hubakia mara kwa mara.

Sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu inaweza kuthibitishwa kwa majaribio. Ili kufanya hivyo, tumia kifaa kilichoonyeshwa kwenye Mchoro 57, a, b. Sehemu yake kuu ni bomba la majaribio la miguu miwili. Hebu tuimimine kwenye goti moja maji ya limao, katika pili - ufumbuzi sulfate ya shaba. Wacha tusawazishe kifaa kwenye mizani, na kisha changanya suluhisho zote mbili kwenye kiwiko kimoja. Wakati huo huo, tutaona kwamba mvua ya bluu ya dutu mpya inapita. Uundaji wa mvua inathibitisha kwamba mmenyuko wa kemikali umetokea. Uzito wa kifaa unabaki sawa. Hii ina maana kwamba kutokana na mmenyuko wa kemikali, wingi wa vitu haubadilika.

Sheria ni muhimu kwa ufahamu sahihi wa kila kitu kinachotokea katika asili: hakuna kitu kinachoweza kutoweka bila kujulikana na kutoka kwa chochote.

Athari za kemikali zinaweza kuwakilishwa kwa kutumia lugha ya kemikali fomula Vipengele vya kemikali vinawakilisha alama za kemikali, utungaji wa vitu umeandikwa kwa kutumia fomula za kemikali, athari za kemikali zinaonyeshwa kwa kutumia milinganyo ya kemikali, i.e., kama vile maneno yanafanywa kutoka kwa herufi, sentensi hufanywa kutoka kwa maneno.

Mlingano wa mmenyuko wa kemikali (mlinganyo wa kemikali)- hii ni rekodi ya masharti ya majibu kwa kutumia fomula za kemikalina ishara "+" na "=".

Sheria ya uhifadhi wa wingi wa vitu katika athari za kemikali lazima pia izingatiwe wakati wa kuandaa milinganyo ya mmenyuko wa kemikali. Kama katika milinganyo ya hisabati, katika equations ya athari za kemikali kuna upande wa kushoto(ambapo fomula za vitu vya kuanzia zimeandikwa) na upande wa kulia (ambapo fomula za bidhaa za majibu zimeandikwa). Kwa mfano (Mchoro 58):

Wakati wa kuandika milinganyo ya athari za kemikali, ishara "+" (pamoja) huunganisha fomula za vitu kwenye pande za kushoto na kulia za mlinganyo. Kwa kuwa wingi wa vitu kabla ya majibu ni sawa na wingi wa vitu vilivyoundwa, ishara "=" (sawa) hutumiwa, ambayo inaunganisha pande za kushoto na za kulia za equation. Ili kusawazisha idadi ya atomi kwenye pande za kushoto na kulia za equation, nambari hutumiwa mbele ya fomula za dutu. Nambari hizi zinaitwa mgawo wa milinganyo ya kemikali na kuonyesha idadi ya molekuli au vitengo vya fomula. Kwa kuwa mole 1 ya dutu yoyote inajumuisha idadi sawa vitengo vya miundo(6.02*10 23), basi coefficients kuonyesha na kiasi cha kemikali kila moja ya dutu:

Wakati wa kuandika equations za kemikali, alama maalum hutumiwa pia, kwa mfano, ishara "↓", inayoonyesha kwamba dutu hii huunda mvua.

12.02.2015 5575 688 Khairulina Liliya Evgenievna

Kusudi la somo: kuunda dhana ya sheria ya uhifadhi wa misa, kufundisha jinsi ya kutunga hesabu za majibu.
Malengo ya somo:
Kielimu: thibitisha kwa majaribio na kuunda sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu.
Kimaendeleo: toa dhana ya mlingano wa kemikali kama rekodi ya masharti ya mmenyuko wa kemikali kwa kutumia fomula za kemikali; anza kukuza ujuzi wa kuandika milinganyo ya kemikali
Kielimu: ongeza shauku katika kemia, panua upeo wako

Wakati wa madarasa
I. Wakati wa shirika
II. Uchunguzi wa mbele:
- Ni matukio gani ya kimwili?
- Nini kilitokea matukio ya kemikali?
- Mifano ya matukio ya kimwili na kemikali
- Masharti ya athari za kemikali kutokea
III. Kujifunza nyenzo mpya

Uundaji wa sheria ya uhifadhi wa wingi: wingi wa vitu vilivyoingia kwenye mmenyuko ni sawa na wingi wa vitu vilivyoundwa.
Kutoka kwa mtazamo wa sayansi ya atomiki-molekuli, sheria hii inaelezewa na ukweli kwamba wakati wa athari za kemikali idadi ya atomi haibadilika, lakini tu upangaji wao upya hutokea.

Sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu ni sheria ya msingi ya kemia; mahesabu yote ya athari za kemikali hufanywa kwa msingi wake. Ni kwa ugunduzi wa sheria hii kwamba kuibuka kwa kemia ya kisasa Vipi sayansi kamili.
Sheria ya uhifadhi wa misa iligunduliwa kinadharia mnamo 1748 na kuthibitishwa kwa majaribio mnamo 1756 na mwanasayansi wa Urusi M.V. Lomonosov.
Mwanasayansi wa Ufaransa Antoine Lavoisier mnamo 1789 hatimaye alishawishi ulimwengu wa kisayansi wa ulimwengu wa sheria hii. Wote Lomonosov na Lavoisier walitumia sana mizani sahihi. Walipasha joto metali (risasi, bati, na zebaki) katika vyombo vilivyofungwa na kupima vifaa vya kuanzia na bidhaa za athari.

Milinganyo ya kemikali
Sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu hutumiwa wakati wa kuunda milinganyo ya athari za kemikali.
Mlinganyo wa kemikali ni kiwakilishi cha kawaida cha mmenyuko wa kemikali kwa kutumia fomula za kemikali na coefficients.
Hebu tuangalie video - majaribio: Inapokanzwa mchanganyiko wa chuma na sulfuri.
Matokeo yake mwingiliano wa kemikali sulfuri na chuma, dutu hupatikana - chuma (II) sulfidi - inatofautiana na mchanganyiko wa awali. Wala chuma au sulfuri vinaweza kugunduliwa ndani yake. Pia haiwezekani kuwatenganisha kwa kutumia sumaku. Mabadiliko ya kemikali yametokea.
Vifaa vya kuanzia vinavyohusika katika athari za kemikali huitwa reagents.
Dutu mpya zinazoundwa kama matokeo ya mmenyuko wa kemikali huitwa bidhaa.
Wacha tuandike majibu yanayoendelea katika mfumo wa equation ya mmenyuko wa kemikali:
Fe + S = FeS
Algorithm ya kutunga mlinganyo wa mmenyuko wa kemikali
Wacha tuunde mlingano wa mmenyuko wa kemikali kati ya fosforasi na oksijeni
1. Kwenye upande wa kushoto wa equation tunaandika fomula za kemikali za reagents (vitu vinavyoathiri). Kumbuka! Molekuli za vitu rahisi zaidi vya gesi ni diatomic - H2; N2; O2; F2; Cl2; Br2; I2. Kati ya vitendanishi tunaweka ishara "+", na kisha mshale:
P + O2 →
2. Kwa upande wa kulia (baada ya mshale) tunaandika formula ya kemikali ya bidhaa (dutu iliyoundwa wakati wa mwingiliano). Kumbuka! Njia za kemikali lazima ziwekwe kwa kutumia valensi za atomi za vitu vya kemikali:

P + O2 → P2O5

3. Kwa mujibu wa sheria ya uhifadhi wa wingi wa vitu, idadi ya atomi kabla na baada ya mmenyuko lazima iwe sawa. Hii inafanikiwa kwa kuweka coefficients mbele ya fomula za kemikali vitendanishi na bidhaa za athari za kemikali.
Kwanza, idadi ya atomi zilizomo zaidi katika vitu vinavyoitikia (bidhaa) husawazishwa.
KATIKA kwa kesi hii hizi ni atomi za oksijeni.
Tafuta kizidishio kidogo cha kawaida cha nambari za atomi za oksijeni kwenye pande za kushoto na kulia za mlingano. Sehemu ndogo zaidi ya atomi za sodiamu ni -10:
Tunapata coefficients kwa kugawanya kizidishio kidogo zaidi kwa idadi ya atomi ya aina fulani, na kuweka nambari zinazotokana na mlingano wa majibu:
Sheria ya uhifadhi wa wingi wa dutu haijaridhika, kwa kuwa idadi ya atomi za fosforasi kwenye viitikio na bidhaa za athari si sawa, tunafanya sawa na hali ya oksijeni:
Tunapata fomu ya mwisho ya equation ya mmenyuko wa kemikali. Tunabadilisha mshale na ishara sawa. Sheria ya uhifadhi wa wingi wa jambo imeridhika:
4P + 5O2 = 2P2O5

IV. Kuunganisha
V. D/z

Pakua nyenzo

Tazama faili inayoweza kupakuliwa kwa maandishi kamili ya nyenzo.
Ukurasa una kipande tu cha nyenzo.

Sheria ya uhifadhi wa wingi.

Wingi wa vitu vinavyoingia kwenye mmenyuko wa kemikali ni sawa na wingi wa vitu vilivyoundwa kama matokeo ya mmenyuko.

Sheria ya uhifadhi wa wingi ni kesi maalum sheria ya kawaida asili - sheria ya uhifadhi wa suala na nishati. Kulingana na sheria hii, miitikio ya kemikali inaweza kuwakilishwa kwa kutumia milinganyo ya kemikali, kwa kutumia fomula za kemikali za dutu na mgawo wa stoichiometric ambao unaonyesha kiasi cha jamaa (idadi ya moles) ya vitu vinavyohusika katika athari.

Kwa mfano, mmenyuko wa mwako wa methane umeandikwa kama ifuatavyo:

Sheria ya uhifadhi wa wingi wa vitu

(M.V. Lomonosov, 1748; A. Lavoisier, 1789)

Wingi wa vitu vyote vinavyohusika katika mmenyuko wa kemikali ni sawa na wingi wa bidhaa zote za majibu.

Nadharia ya atomiki-molekuli inafafanua sheria hii kama ifuatavyo: kama matokeo ya athari za kemikali, atomi hazipotee au kuonekana, lakini upangaji wao hutokea (yaani, mabadiliko ya kemikali ni mchakato wa kuvunja vifungo kati ya atomi na kuunda nyingine, kama atomi. matokeo ambayo kutoka kwa vitu vya asili vya molekuli, molekuli za bidhaa za mmenyuko hupatikana). Kwa kuwa idadi ya atomi kabla na baada ya majibu bado haijabadilika, basi yao Uzito wote pia haipaswi kubadilika. Misa ilieleweka kama kiasi kinachoonyesha kiasi cha maada.

Mwanzoni mwa karne ya 20, uundaji wa sheria ya uhifadhi wa wingi ulirekebishwa kuhusiana na ujio wa nadharia ya uhusiano (A. Einstein, 1905), kulingana na ambayo wingi wa mwili hutegemea kasi yake na. , kwa hiyo, huonyesha sio tu kiasi cha suala, lakini pia harakati zake. Nishati E iliyopokelewa na mwili inahusiana na ongezeko la wingi wake m kwa uhusiano E = m c 2, ambapo c ni kasi ya mwanga. Uwiano huu hautumiwi katika athari za kemikali, kwa sababu 1 kJ ya nishati inalingana na mabadiliko ya wingi kwa ~ 10 -11 g na m kivitendo haiwezi kupimwa. KATIKA athari za nyuklia, ambapo E ni ~ 10 mara 6 zaidi kuliko katika athari za kemikali, m inapaswa kuzingatiwa.

Kulingana na sheria ya uhifadhi wa wingi, inawezekana kuteka equations ya athari za kemikali na kufanya mahesabu kwa kutumia. Ni msingi wa uchambuzi wa kemikali wa kiasi.

Sheria ya Kudumu ya Utungaji

Sheria ya kudumu ya utungaji ( J.L. Proust, 1801 -1808.) - kiwanja chochote maalum cha kemikali safi, bila kujali njia ya maandalizi yake, inajumuisha sawa vipengele vya kemikali, na uwiano wa raia wao ni mara kwa mara, na nambari za jamaa zao atomi huonyeshwa kama nambari kamili. Hii ni moja ya sheria za msingi kemia.

Sheria ya uthabiti wa utunzi haijaridhika Berthollides(misombo ya muundo wa kutofautiana). Walakini, kwa ajili ya unyenyekevu, muundo wa Berthollides nyingi umeandikwa kama kawaida. Kwa mfano, muundo oksidi ya chuma(II). iliyoandikwa kama FeO (badala ya fomula sahihi zaidi Fe 1-x O).

SHERIA YA UTUNGAJI WA DAIMA

Kwa mujibu wa sheria ya kudumu ya utungaji, kila dutu safi ina muundo wa mara kwa mara, bila kujali njia ya maandalizi yake. Kwa hivyo, oksidi ya kalsiamu inaweza kupatikana kwa njia zifuatazo: Bila kujali jinsi dutu hii CaO inavyopatikana, ina muundo wa mara kwa mara: atomi moja ya kalsiamu na atomi moja ya oksijeni huunda molekuli ya oksidi ya kalsiamu CaO. Tunafafanua molekuli ya molar SaO: Tunaamua sehemu kubwa ya Ca kwa kutumia formula: Hitimisho: Katika oksidi safi ya kemikali sehemu ya molekuli kalsiamu daima ni 71.4% na oksijeni 28.6%.

Sheria ya Wingi

Sheria ya uwiano nyingi ni mojawapo ya stoichiometric sheria kemia: ikiwa mbili vitu (rahisi au changamano) huunda zaidi ya kiwanja kimoja kwa kila mmoja, kisha wingi wa dutu moja kwa moja na wingi sawa wa dutu nyingine huhusiana kama nambari nzima, kwa kawaida ndogo.

Mifano

1) Utungaji wa oksidi za nitrojeni (kwa asilimia kwa uzito) huonyeshwa nambari zifuatazo:

	Oksidi ya nitrojeni N 2 O	Oksidi ya nitriki NO	Anhidridi ya nitrojeni N 2 O 3	Dioksidi ya nitrojeni NO 2	Nitriki anhidridi N 2 O 5
Binafsi O/N

Kugawanya nambari katika mstari wa chini na 0.57, tunaona kuwa ziko katika uwiano wa 1: 2: 3: 4: 5.

2) Kloridi ya kalsiamu fomu 4 na maji hydrate ya fuwele, muundo ambao unaonyeshwa na fomula: CaCl 2 ·H 2 O, CaCl 2 ·2H 2 O, CaCl 2 ·4H 2 O, CaCl 2 ·6H 2 O, yaani katika misombo hii yote wingi wa maji kwa moja. molekuli ya CaCl 2 inahusiana kama 1:2:4:6.

Sheria ya mahusiano ya volumetric

(Gay-Lussac, 1808)

"Kiwango cha gesi zinazoingia kwenye athari za kemikali na idadi ya gesi inayoundwa kama matokeo ya athari hiyo inahusiana kama nambari ndogo nzima."

Matokeo. Mgawo wa stoichiometric katika milinganyo ya athari za kemikali kwa molekuli za vitu vya gesi huonyesha katika uwiano wa kiasi gani dutu za gesi huguswa au hupatikana.

2CO + O 2  2CO 2

Wakati kiasi cha mbili cha oksidi ya kaboni (II) hutiwa oksidi na kiasi kimoja cha oksijeni, kiasi cha 2 cha dioksidi kaboni huundwa, i.e. kiasi cha mchanganyiko wa majibu ya awali hupunguzwa na 1 kiasi.

b) Wakati wa kuunganisha amonia kutoka kwa vipengele:

n 2 + 3h 2  2nh 3

Kiasi kimoja cha nitrojeni humenyuka na ujazo tatu wa hidrojeni; Katika kesi hii, kiasi 2 cha amonia huundwa - kiasi cha misa ya awali ya athari ya gesi itapungua kwa mara 2.

Mlinganyo wa Clayperon-Mendeleev

Ikiwa tutaandika sheria iliyojumuishwa ya gesi kwa wingi wowote wa gesi yoyote, tunapata mlinganyo wa Clayperon-Mendeleev:

ambapo m ni molekuli ya gesi; M - uzito wa Masi; p - shinikizo; V - kiasi; T - joto kabisa (°K); R ni gesi isiyobadilika ya ulimwengu wote (8.314 J/(mol K) au 0.082 l atm/(mol K)).

Kwa molekuli fulani ya gesi fulani, uwiano wa m / M ni mara kwa mara, hivyo sheria ya gesi ya umoja hupatikana kutoka kwa usawa wa Clayperon-Mendeleev.

Je! monoxide ya kaboni (II) yenye uzito wa 84 g itachukua kiasi gani kwa joto la 17 ° C na shinikizo la 250 kPa?

Idadi ya moles ya CO ni:

 (CO) = m(CO) / M(CO) = 84 / 28 = 3 mol

Kiasi cha CO katika N.S. kiasi cha

3 22.4 l = 67.2 l

Kutoka kwa sheria ya gesi ya Boyle-Mariotte na Gay-Lussac iliyojumuishwa:

(P V) / T = (P 0 V 0) / T 2

V (CO) = (P 0 T V 0) / (P T 0) = (101.3 (273 + 17) 67.2) / (250 273) = 28.93 l

Uzito wa jamaa wa gesi unaonyesha ni mara ngapi mole 1 ya gesi moja ni nzito (au nyepesi) kuliko mole 1 ya gesi nyingine.

D A(B) = (B)  (A) = M (B) / M (A)

Uzito wa wastani wa Masi ya mchanganyiko wa gesi ni sawa na jumla ya misa ya mchanganyiko iliyogawanywa na idadi ya moles:

M av = (m 1 +.... + m n) / ( 1 +.... +  n) = (M 1 V 1 + .... M n V n) / ( 1 +.. .. +  n)

SHERIA YA HIFADHI YA NISHATI : anajitenga Katika mfumo, nishati ya mfumo inabaki mara kwa mara; mabadiliko tu kutoka kwa aina moja ya nishati hadi nyingine inawezekana. Katika thermodynamics ya uhifadhi wa nishati, sheria inalingana na sheria ya kwanza ya thermodynamics, ambayo inaonyeshwa na equation Q = DU + W, ambapo Q ni kiasi cha joto kilichotolewa kwa mfumo, DU ni mabadiliko ya ndani. nishati ya mfumo, W ni kazi inayofanywa na mfumo. Kesi maalum ya uhifadhi wa nishati ni sheria ya Hess.

Wazo la nishati lilirekebishwa kuhusiana na ujio wa nadharia ya uhusiano (A. Einstein, 1905): jumla ya nishati E inalingana na wingi wa m na inahusiana nayo kwa uhusiano E = mc2, ambapo c ni kasi ya mwanga. Kwa hivyo, misa inaweza kuonyeshwa kwa vitengo vya nishati na sheria ya jumla zaidi ya uhifadhi wa misa na nishati inaweza kutengenezwa: katika iso-lira. mfumo, jumla ya wingi na nishati ni mara kwa mara na mabadiliko tu katika uwiano madhubuti sawa wa aina fulani za nishati hadi nyingine na mabadiliko yanayohusiana sawa katika wingi na nishati yanawezekana.

Sheria ya usawa

dutu huingiliana kwa wingi sawia na sawa na wao. Wakati wa kusuluhisha shida zingine, ni rahisi zaidi kutumia uundaji mwingine wa sheria hii: misa (idadi) ya dutu inayoingiliana ni sawia na misa sawa (kiasi).

equivalents: vipengele vya kemikali vinaunganishwa kwa kila mmoja kwa kiasi kilichofafanuliwa kikamilifu kinacholingana na usawa wao. Usemi wa hisabati wa sheria ya usawa una mtazamo unaofuata: ambapo m1 na m2 ni wingi wa dutu inayoitikia au kusababisha, m eq(1) na m eq(2) ni wingi sawa wa dutu hizi.

Kwa mfano: kiasi fulani cha chuma, uzito sawa na 28 g/mol, huondoa lita 0.7 za hidrojeni kutoka kwa asidi, iliyopimwa kwa saa. hali ya kawaida. Kuamua wingi wa chuma. Suluhisho: Kujua kwamba kiasi sawa cha hidrojeni ni 11.2 L/mol, uwiano ni: 28 g ya chuma ni sawa na 11.2 L ya hidrojeni x g ya chuma ni sawa na 0.7 L ya hidrojeni. Kisha x=0.7*28/11.2= 1.75 g.

Kuamua molekuli sawa au sawa, si lazima kuanza kutoka kwa mchanganyiko wake na hidrojeni. Wanaweza kuamua na utungaji wa kiwanja cha kipengele kilichopewa na nyingine yoyote, sawa na ambayo inajulikana.

Kwa mfano: wakati 5.6 g ya chuma na sulfuri ni pamoja, 8.8 g ya sulfidi ya chuma huundwa. Ni muhimu kupata molekuli sawa ya chuma na sawa ikiwa inajulikana kuwa molekuli sawa ya sulfuri ni 16 g / mol. Suluhisho: kutoka kwa hali ya tatizo inafuata kwamba katika sulfidi ya chuma kuna 8.8-5.6 = 3.2 g ya sulfuri kwa 5.6 g ya chuma. Kwa mujibu wa sheria ya usawa, wingi wa dutu zinazoingiliana ni sawa na wingi wao sawa, yaani, 5.6 g ya chuma ni sawa na 3.2 g ya meq ya sulfuri (Fe) ni sawa na 16 g / mol sulfuri. Inafuata kwamba m3KB(Fe) = 5.6*16/3.2=28 g/mol. Sawa na chuma ni: 3=meq(Fe)/M(Fe)=28 g/mol:56 g/mol=1/2. Kwa hiyo, sawa na chuma ni 1/2 mole, yaani, mole 1 ya chuma ina 2 sawa.

Sheria ya Avogadro

Matokeo ya sheria

Ushirikiano wa kwanza wa sheria ya Avogadro: mole moja ya gesi yoyote chini ya hali sawa inachukua kiasi sawa.

Hasa, chini ya hali ya kawaida, yaani saa 0 ° C (273 K) na 101.3 kPa, kiasi cha mole 1 ya gesi ni lita 22.4. Kiasi hiki kinaitwa kiasi cha molar ya gesi V m. Thamani hii inaweza kuhesabiwa upya kwa viwango vingine vya joto na shinikizo kwa kutumia mlingano wa Mendeleev-Clapeyron:

.

Mfuatano wa pili wa sheria ya Avogadro: molekuli ya molar ya gesi ya kwanza ni sawa na bidhaa ya molekuli ya molar ya gesi ya pili na msongamano wa jamaa wa gesi ya kwanza kuhusiana na pili..

Nafasi hii ilikuwa ya umuhimu mkubwa kwa maendeleo ya kemia, kwani inafanya uwezekano wa kuamua uzito wa sehemu ya miili inayoweza kupita kwenye hali ya gesi au ya mvuke. Ikiwa kupitia m tunaashiria uzito wa sehemu ya mwili, na kwa d- mvuto wake maalum katika hali ya mvuke, kisha uwiano m / d lazima iwe thabiti kwa miili yote. Uzoefu umeonyesha kuwa kwa miili yote iliyosomwa ambayo hupita kwenye mvuke bila mtengano, hii mara kwa mara ni sawa na 28.9, ikiwa, wakati wa kuamua uzani wa sehemu, tunaendelea kutoka kwa mvuto maalum wa hewa, iliyochukuliwa kama kitengo, lakini hii mara kwa mara itakuwa sawa. hadi 2, ikiwa tutachukua uzito maalum wa hidrojeni kama kitengo. Kuteua hii mara kwa mara, au, ni nini sawa, kiasi cha sehemu ya kawaida kwa mvuke na gesi zote kama NA, kutoka kwa formula tunayo kwa upande mwingine m = dC. Kwa kuwa mvuto maalum wa mvuke umeamua kwa urahisi, basi, kubadilisha thamani d Katika formula, uzito usiojulikana wa sehemu ya mwili uliopewa pia hutolewa.

Thermochemistry

Athari ya joto ya mmenyuko wa kemikali

Nyenzo kutoka Wikipedia - ensaiklopidia ya bure

Athari ya joto ya mmenyuko wa kemikali au mabadiliko enthalpy mifumo kutokana na kutokea kwa mmenyuko wa kemikali - kiasi cha joto kinachohusishwa na mabadiliko ya kutofautiana kwa kemikali iliyopokelewa na mfumo ambao mmenyuko wa kemikali ulifanyika na bidhaa za majibu zilichukua joto la viitikio.

Ili athari ya joto iwe kiasi ambacho kinategemea tu asili ya mmenyuko wa kemikali unaoendelea, masharti yafuatayo lazima yakamilishwe:

Mwitikio lazima uendelee ama kwa sauti isiyobadilika Q v (mchakato wa isochoric), au kwa shinikizo la mara kwa mara Q p ( mchakato wa isobaric).

Hakuna kazi inayofanyika katika mfumo, isipokuwa kwa kazi ya upanuzi iwezekanavyo katika P = const.

Ikiwa majibu yanafanywa chini ya hali ya kawaida katika T = 298.15 K = 25 ˚C na P = 1 atm = 101325 Pa, athari ya joto inaitwa athari ya kawaida ya joto ya mmenyuko au enthalpy ya kawaida ya mmenyuko Δ H ro. Katika thermochemistry, joto la kawaida la mmenyuko huhesabiwa kwa kutumia enthalpies ya kawaida ya malezi.

Enthalpy ya kawaida ya malezi (joto la kawaida la malezi)

Joto la kawaida la malezi linaeleweka kama athari ya joto ya mmenyuko wa malezi ya mole moja ya dutu kutoka. vitu rahisi, vipengele vyake, vilivyo imara majimbo ya kawaida.

Kwa mfano, enthalpy ya kawaida ya malezi ni 1 mol methane kutoka kaboni Na hidrojeni sawa na athari ya joto ya mmenyuko:

C(tv) + 2H 2 (g) = CH 4 (g) + 76 kJ/mol.

Enthalpy ya kawaida ya malezi inaonyeshwa na Δ H fO. Hapa index f ina maana ya malezi, na mduara uliovuka, kukumbusha disk ya Plimsol - ni kiasi gani kinarejelea hali ya kawaida vitu. Jina lingine la enthalpy ya kawaida mara nyingi hupatikana katika fasihi - ΔH 298,15 0 , ambapo 0 inaonyesha shinikizo sawa kwa angahewa moja (au, kwa usahihi zaidi, kwa hali ya kawaida ), na 298.15 ni joto. Wakati mwingine fahirisi 0 hutumika kwa idadi inayohusiana na dutu safi, ikibainisha kuwa inawezekana kuteua kiasi cha kawaida cha halijoto nayo ikiwa tu dutu safi imechaguliwa kama hali ya kawaida. . Kiwango kinaweza pia kuchukuliwa, kwa mfano, kuwa hali ya dutu ndani diluted sana suluhisho. "Plimsoll disk" katika kesi hii ina maana hali halisi ya kiwango cha suala, bila kujali uchaguzi wake.

Enthalpy ya malezi ya vitu rahisi inachukuliwa sawa na sifuri, na thamani ya sifuri ya enthalpy ya malezi inahusu hali ya mkusanyiko, imara katika T = 298 K. Kwa mfano, kwa iodini katika hali ya fuwele Δ H I2 (tv) 0 = 0 kJ/mol, na kwa kioevu iodini Δ H I2(l) 0 = 22 kJ/mol. Enthalpies ya malezi ya vitu rahisi chini ya hali ya kawaida ni sifa zao kuu za nishati.

Athari ya joto ya mmenyuko wowote hupatikana kama tofauti kati ya jumla ya joto la malezi ya bidhaa zote na jumla ya joto la malezi ya viitikio vyote katika mmenyuko huu (matokeo). Sheria ya Hess):

Δ H majibu O = ΣΔ H f O (bidhaa) - ΣΔ H f O (vitendanishi)

Athari za thermochemical zinaweza kuingizwa katika athari za kemikali. Milinganyo ya kemikali inayoonyesha kiasi cha joto iliyotolewa au kufyonzwa inaitwa milinganyo ya thermochemical. Majibu yanayofuatana na kutolewa kwa joto katika mazingira yana athari mbaya ya joto na huitwa exothermic. Majibu yanayofuatana na ngozi ya joto yana athari nzuri ya joto na huitwa endothermic. Athari ya joto kawaida hurejelea mole moja ya nyenzo ya kuanzia inayoitikia ambayo mgawo wake wa stoichiometric ni wa juu zaidi.

Utegemezi wa joto athari ya joto(enthalpy) ya majibu

Ili kuhesabu utegemezi wa joto wa enthalpy ya mmenyuko, ni muhimu kujua molar uwezo wa joto vitu vinavyohusika katika mmenyuko. Mabadiliko ya enthalpy ya mmenyuko na kuongezeka kwa joto kutoka T 1 hadi T 2 huhesabiwa kulingana na sheria ya Kirchhoff (inadhaniwa kuwa katika muda uliopewa joto, uwezo wa joto wa molar hautegemei joto na hakuna mabadiliko ya awamu):

Ikiwa mabadiliko ya awamu hutokea katika aina fulani ya joto, basi katika hesabu ni muhimu kuzingatia joto la mabadiliko yanayofanana, pamoja na mabadiliko ya utegemezi wa joto wa uwezo wa joto wa vitu ambavyo vimepitia mabadiliko hayo:

ambapo ΔC p (T 1,T f) ni mabadiliko ya uwezo wa joto katika kiwango cha joto kutoka T 1 hadi joto la mpito la awamu; ΔC p (T f ,T 2) ni mabadiliko ya uwezo wa joto katika safu ya joto kutoka kwa joto la mpito la awamu hadi joto la mwisho, na T f ni joto la mpito la awamu.

Enthalpy ya kawaida ya mwako

Enthalpy ya kawaida ya mwako - Δ H hor o, athari ya joto ya mmenyuko wa mwako wa mole moja ya dutu katika oksijeni hadi uundaji wa oksidi ndani. shahada ya juu oxidation. Joto la mwako wa vitu visivyoweza kuwaka huchukuliwa kuwa sifuri.

Enthalpy ya kawaida ya suluhisho

Enthalpy ya kawaida ya suluhisho - Δ H ufumbuzi, athari ya joto ya mchakato wa kufuta mole 1 ya dutu kwa kiasi kikubwa cha kutengenezea. Inajumuisha joto la uharibifu kimiani kioo na joto unyevu(au joto suluhu kwa suluhisho zisizo na maji), iliyotolewa kama matokeo ya mwingiliano wa molekuli za kutengenezea na molekuli au ioni za solute na malezi ya misombo ya muundo wa kutofautiana - hydrates (solvates). Uharibifu wa kimiani kioo ni kawaida mchakato endothermic - Δ H resh > 0, na uwekaji maji wa ioni ni wa hali ya juu, Δ H maji< 0. В зависимости от соотношения значений ΔH resh na Δ H hydr enthalpy ya kufutwa inaweza kuwa chanya au maana hasi. Hivyo kufutwa kwa fuwele hidroksidi ya potasiamu ikifuatana na kutolewa kwa joto:

Δ H dissolveKOH o = Δ H amua + Δ H hydrK +o + Δ H hydroOH −о = -59 KJ/mol

Chini ya enthalpy ya hydration - Δ H hydr, inarejelea joto ambalo hutolewa wakati mole 1 ya ioni hupita kutoka kwa utupu hadi suluhisho.

Enthalpy ya kawaida ya neutralization

Enthalpy ya kawaida ya neutralization - Δ H neutro enthalpy ya mmenyuko wa asidi kali na besi kuunda mole 1 ya maji chini ya hali ya kawaida:

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O

H + + OH − = H 2 O, ΔH neutr ° = −55.9 kJ/mol

Enthalpy ya kawaida ya neutralization kwa ufumbuzi uliojilimbikizia elektroliti zenye nguvu inategemea ukolezi wa ioni, kutokana na mabadiliko katika thamani ya ΔH ya unyevunyevu ° ya ioni juu ya dilution.

Enthalpy

Enthalpy ni mali ya dutu inayoonyesha kiasi cha nishati inayoweza kubadilishwa kuwa joto.

Enthalpy-Hii mali ya thermodynamic dutu inayoonyesha kiwango cha nishati iliyohifadhiwa katika muundo wake wa molekuli. Hii ina maana kwamba ingawa dutu inaweza kuwa na nishati kulingana na halijoto na shinikizo, si yote yanaweza kubadilishwa kuwa joto. Sehemu ya nishati ya ndani daima inabakia katika dutu na kudumisha muundo wake wa Masi. Sehemu nishati ya kinetic dutu haipatikani joto lake linapokaribia halijoto iliyoko. Kwa hiyo, enthalpy ni kiasi cha nishati kinachopatikana kubadilishwa kuwa joto kwa joto na shinikizo fulani. Vitengo vya enthalpy- Kitengo cha mafuta cha Uingereza au joule ya nishati na Btu/lbm au J/kg kwa nishati mahususi.

Kiasi cha enthalpy

Kiasi enthalpy ya dutu inategemea joto lake. Halijoto hii- hii ndio dhamana iliyochaguliwa na wanasayansi na wahandisi kama msingi wa mahesabu. Ni halijoto ambayo enthalpy ya dutu ni sifuri J. Kwa maneno mengine, dutu hii haina nishati inayopatikana ambayo inaweza kubadilishwa kuwa joto. Halijoto hii ni vitu mbalimbali tofauti. Kwa mfano, halijoto hii ya maji ni sehemu tatu (0 °C), nitrojeni -150 °C, na friji za methane na ethane -40 °C.

Ikiwa halijoto ya kitu ni ya juu kuliko halijoto iliyopewa au inabadilisha hali ya gesi kwa joto fulani, enthalpy inaonyeshwa kama nambari chanya. Kinyume chake, kwa joto chini ya hii, enthalpy ya dutu inaonyeshwa kama nambari hasi. Enthalpy hutumiwa katika mahesabu kuamua tofauti katika viwango vya nishati kati ya majimbo mawili. Hii ni muhimu ili kusanidi vifaa na kuamua mgawo hatua muhimu ya mchakato.

Enthalpy mara nyingi hufafanuliwa kama jumla ya nishati ya maada, kwa kuwa ni sawa na jumla ya nishati yake ya ndani (u) katika hali fulani pamoja na uwezo wake wa kufanya kazi (pv). Lakini kwa kweli enthalpy haionyeshi nishati kamili dutu kwenye joto fulani juu ya sifuri kabisa (-273°C). Kwa hivyo, badala ya kufafanua enthalpy kama jumla ya joto la dutu, inafafanuliwa kwa usahihi zaidi kama jumla ya kiasi cha nishati inayopatikana ya dutu ambayo inaweza kubadilishwa kuwa joto. H = U + pV

Nishati ya ndani

Nishati ya ndani ya mwili (inayoashiria E au U) ni jumla ya nishati ya mwingiliano wa molekuli na harakati za joto za molekuli. Nishati ya ndani ni kazi ya kipekee ya hali ya mfumo. Hii ina maana kwamba wakati wowote mfumo unajikuta katika hali fulani, ni nishati ya ndani inachukua maana iliyo katika hali hii, bila kujali historia ya mfumo. Kwa hivyo, mabadiliko ya nishati ya ndani wakati wa mpito kutoka jimbo moja kwenda lingine itakuwa sawa na tofauti kati ya maadili yake katika majimbo ya mwisho na ya awali, bila kujali njia ambayo mpito ulifanyika.

Nishati ya ndani ya mwili haiwezi kupimwa moja kwa moja. Unaweza tu kuamua mabadiliko katika nishati ya ndani:

Imeletwa kwa mwili joto, kipimo ndani joules

- Kazi inayofanywa na mwili dhidi ya nguvu za nje, kipimo katika joules

Fomula hii ni usemi wa hisabati sheria ya kwanza ya thermodynamics

Kwa michakato ya quasi-static uhusiano ufuatao unashikilia:

-joto, kipimo ndani kelvins

-entropy, kipimo katika joules/kelvin

-shinikizo, kipimo ndani paskali

-uwezo wa kemikali

Idadi ya chembe kwenye mfumo

Gesi bora

Kwa mujibu wa sheria ya Joule, inayotokana na empirically, nishati ya ndani gesi bora haitegemei shinikizo au kiasi. Kulingana na ukweli huu, tunaweza kupata usemi wa mabadiliko katika nishati ya ndani ya gesi bora. A-kipaumbele uwezo wa joto wa molar kwa kiasi cha mara kwa mara, . Kwa kuwa nishati ya ndani ya gesi bora ni kazi ya joto tu, basi

.

Njia hiyo hiyo pia ni kweli kwa kuhesabu mabadiliko ya nishati ya ndani ya mwili wowote, lakini tu katika michakato yenye kiasi cha mara kwa mara ( michakato ya isochoric); V kesi ya jumla C V (T,V) ni kazi ya halijoto na kiasi.

Ikiwa tutapuuza mabadiliko ya uwezo wa joto wa molar na mabadiliko ya joto, tunapata:

Δ U = ν C V Δ T,

ambapo ν ni kiasi cha dutu, Δ T- mabadiliko ya joto.

NISHATI YA NDANI YA KITU, MWILI, MFUMO

(Kigiriki: ένέργια - shughuli, nishati) Nishati ya ndani ni Sehemu jumla ya nishati ya mwili (mifumo simu): E = E k + E uk + U, Wapi E k - nishati ya kinetic macroscopic harakati mifumo, E uk - nishati inayowezekana, unaosababishwa na kuwepo kwa nguvu za nje mashamba(mvuto, umeme, n.k.), U- nishati ya ndani. Nishati ya ndani vitu, miili, mifumo ya miili - kazi jimbo, hufafanuliwa kama hifadhi ya jumla ya nishati ya hali ya ndani ya dutu, mwili, mfumo, kubadilisha (iliyotolewa) katika mchakato kemikali majibu, uhamisho wa joto na utendaji kazi. Vipengele vya nishati ya ndani: (a) nishati ya kinetiki ya mafuta uwezekano harakati za chembe (atomi, molekuli); ioni nk) zinazounda dutu (mwili, mfumo); (b) uwezo wa nishati ya chembe kutokana na intermolecular yao mwingiliano; (c) nishati ya elektroni katika makombora ya elektroni, atomi na ioni; (d) nishati ya nyuklia. Nishati ya ndani haihusiani na mchakato wa kubadilisha hali ya mfumo. Kwa mabadiliko yoyote katika mfumo, nishati ya ndani ya mfumo, pamoja na mazingira yake, inabaki mara kwa mara. Hiyo ni, nishati ya ndani haipotei wala haipatikani. Wakati huo huo, nishati inaweza kuhama kutoka sehemu moja ya mfumo hadi nyingine au kubadilishwa kutoka kwa moja fomu kwa mwingine. Hii ni moja ya uundaji sheria uhifadhi wa nishati - sheria ya kwanza ya thermodynamics. Sehemu ya nishati ya ndani inaweza kubadilishwa kuwa kazi. Sehemu hii ya nishati ya ndani inaitwa nishati ya bure - G. (IN misombo ya kemikali inaitwa kemikali uwezo) Nishati iliyobaki ya ndani, ambayo haiwezi kubadilishwa kuwa kazi, inaitwa nishati iliyofungwa - W b .

Entropy

Entropy (kutoka Kigirikiἐντροπία - geuza, mabadiliko) kuwa sayansi asilia- kipimo cha shida mifumo, inayojumuisha nyingi vipengele. Hasa, katika fizikia ya takwimu - kipimo uwezekano utekelezaji wa hali yoyote ya macroscopic; V nadharia ya habari- kipimo cha kutokuwa na uhakika wa uzoefu wowote (mtihani), ambao unaweza kuwa na matokeo tofauti, na kwa hivyo idadi habari; V sayansi ya kihistoria, Kwa maelezo jambo historia mbadala (kutobadilika na kutofautiana mchakato wa kihistoria).