Ανακεφαλαίωση

1. Πρώτος θερμοδυναμικός νόμος: ΔU =q+w. Ο πρώτος θερμοδυναμικός νόμος ή πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα εκφράζει την αρχή διατήρησης ενέργειας. Δηλαδή ενέργεια μπορεί να ανταλλάσσεται μεταξύ συστήματος και περιβάλλοντος, αλλά η ολική ενέργεια συστήματος και περιβάλλοντος παραμένει σταθερή. 2. Ορισμός ενθαλπίας: Η =U+ΡV 3. Η πρότυπη ενθαλπία ΔΗο μιας αντίδρασης, αναφέρεται σε πρότυπη κατάσταση (25 οC, 1 atm, c =1M) και μπορεί να υπολογιστεί από τη σχέση: ΔΗο αντίδρασης = ΣnΔΗοf προϊόντων - ΣmΔΗοf αντιδρώντων 4. Η εντροπία είναι το μέτρο της αταξίας του συστήματος και συμβολίζεται με S. Και όσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός αταξίας του συστήματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η εντροπία αυτού. Επίσης, S αερίου >> S υγρού > S στερεού. 5. Η ΔSο αντίδρασης υπολογίζεται από τις πρότυπες εντροπίες των αντιδρώντων και προϊόντων με βάση τη σχέση: ΔSο = ΣnSο προϊόντων - ΣmSο αντιδρώντων. 6. Σύμφωνα με το δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο. Σε κάθε αυθόρμητη μεταβολή η ολική εντροπία του σύμπαντος, δηλαδή του συστήματος και του περιβάλλοντος, αυξάνεται. Συνεπώς, όλες οι αυθόρμητες μεταβολές οδηγούν σε αύξηση της εντροπίας του σύμπαντος. Δηλαδή, ΔS συστήματος + ΔS περιβάλλοντος > 0 7. Η ελευθέρα ενέργεια, G, ορίζεται: G = H – TS Η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας για μια αντίδραση που διεξάγεται σε σταθερή θερμοκρασία και πίεση είναι: ΔG = ΔH - TΔS. 8. Η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας, ΔG, για μια χημική ή φυσική αυθόρμητη μεταβολή σε σταθερές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας είναι αρνητική. Δηλαδή, ΔG < 0. 9. Η πρότυπη τιμή ΔGo (25 οC, 1atm, c = 1M) μιας αντίδρασης μπορεί να υπολογιστεί από τη σχέση: ΔGο = ΣnΔGοf προϊόντων - ΣmΔGοf αντιδρώντων 10. Σχέση μεταξύ ΔGο και σταθεράς ισορροπίας: ΔGο = - RTlnK

Λέξεις - κλειδιά Χημική θερμοδυναμική Σύστημα - Περιβάλλον Ανοικτό - Κλειστό - Απομονωμένο Εσωτερική ενέργεια Ενθαλπία Εντροπία Αυθόρμητη μεταβολή Αταξία Ελεύθερη ενέργεια Πρότυπες καταστάσεις

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα Ερωτήσεις επανάληψης 1. Τι είναι σύστημα; Τι είναι περιβάλλον; 2. Τι αναφέρει ο πρώτος θερμοδυναμικός νόμος; 3. Πώς ορίζεται η ενθαλπία; 4. Πώς ονομάζεται και πώς συμβολίζεται το μέτρο της αταξίας ενός συστήματος; 5. Τι αναφέρει ο δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος; 6. Με την πάροδο του χρόνου τι παθαίνει η ενέργεια και τι η εντροπία του σύμπαντος; 7. Πώς ορίζεται η ελεύθερη ενέργεια (G) ενός συστήματος; 8. Πώς υπολογίζεται η μεταβολή ΔGο αν γνωρίζουμε τις τιμές των ΔΗο και ΔSο ενός συστήματος; 9. Τι μεταβολή έχει η ελεύθερη ενέργεια ενός συστήματος στις αυθόρμητες μεταβολές; 10. Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν το πρόσημο της μεταβολής της ελεύθερης ενέργειας μιας αντίδρασης; 11. Ποια σχέση συνδέει τη ΔGο αμφίδρομης αντίδρασης και την Kp σε θερμοκρασία Τ;