Question

Элементы химической термодинамики. ​

Answer 1

Хими́ческая термодина́мика — раздел физической химии, изучающий процессы взаимодействия веществ методами термодинамики. Применение термодинамического подхода к химическим реакциям основано на том, что в фундаментальном уравнении Гиббса в качестве переменных можно использовать как массы или количества независимых компонентов, — если условия задачи не требуют детального рассмотрения химического равновесия, — так и массы (количества) составляющих веществ совместно с уравнениями связи, описывающими химические реакции, — когда требуется подробное описание химического равновесия[1][2].

С целью упрощения рассмотрения химических реакций, протекающих в закрытых системах, применяют предложенный Т. де Донде[en] метод, основанный на использовании химической переменной. Этот способ рассмотрения, в отличие от подхода Гиббса, пригоден только для закрытых термодинамических систем[3][4].

Основными направлениями химической термодинамики являются:

Классическая химическая термодинамика, изучающая термодинамическое равновесие вообще.
Термохимия, изучающая тепловые эффекты, сопровождающие химические реакции.
Теория растворов, моделирующая термодинамические свойства вещества исходя из представлений о молекулярном строении и данных о межмолекулярном взаимодействии.
Химическая термодинамика тесно соприкасается с такими разделами химии, как

Answer 2

Химическая термодинамика изучает тепловые и энергетические изменения в химических реакциях. Она включает в себя несколько основных элементов:

1. Теплота (или энтальпия): Теплота - это энергия, передаваемая между системой и ее окружением в ходе химических реакций или физических процессов при постоянном давлении. Энтальпия - это мера теплоты, ассоциированной с химическими реакциями.

2. Внутренняя энергия: Это общая энергия системы, включая кинетическую и потенциальную энергию всех молекул в системе.

3. Работа: В контексте термодинамики работа - это перемещение чего-либо против внешней силы. В химических реакциях может быть совершена работа, например, при расширении газа.

4. Внутренняя энергия: Внутренняя энергия системы - это сумма кинетической и потенциальной энергии всех частиц в системе. Она изменяется в ходе химических реакций.

5. Свободная энергия (свободная энергия Гиббса): Свободная энергия - это энергия, которая может быть использована для выполнения работы при постоянной температуре и давлении. В химии она используется для определения термодинамической спонтанности реакций.

6. Энтропия: Энтропия - это мера хаоса или беспорядка в системе. В закрытых системах энтропия обычно увеличивается со временем, что соответствует второму закону термодинамики.

7. Химический потенциал: Химический потенциал - это мера тенденции системы к изменению в химических реакциях. Он представляет собой частный случай свободной энергии для открытых систем.

Изучение этих элементов позволяет химикам и физикам понимать и описывать поведение вещества в различных условиях и предсказывать ход химических реакций.