1 / 32

TERMODYNAMIKA CHEMICZNA

UNIWERSYTET JAGIELLOŃSKI COLLEGIUM MEDICUM ZAKŁAD FARMAKOKINETYKI I FARMACJI FIZYCZNEJ. TERMODYNAMIKA CHEMICZNA. ENERGIA SWOBODNA ENTALPIA SWOBODNA RÓWNANIE CLAUSIUSA-CLAPEYRONA. Dr Beata Mycek. Kraków 2006. ENERGIA SWOBODNA - F ( energia swobodna Helmholtza ) [ J ] , [J mol -1 ].

toshi
Download Presentation

TERMODYNAMIKA CHEMICZNA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. UNIWERSYTET JAGIELLOŃSKI COLLEGIUM MEDICUM ZAKŁAD FARMAKOKINETYKI I FARMACJI FIZYCZNEJ TERMODYNAMIKA CHEMICZNA ENERGIA SWOBODNA ENTALPIA SWOBODNA RÓWNANIE CLAUSIUSA-CLAPEYRONA Dr Beata Mycek Kraków 2006

  2. ENERGIA SWOBODNA - F ( energia swobodna Helmholtza ) [ J ] , [J mol-1] TERMODYNAMICZNA FUNKCJA STANU dF = F2 – F1 F = F2 – F1 F = f ( T, V ) F = U - T S dF = dU - d ( T S ) = dU - T dS - S dT dF = dU - T dS Jeżeli T, V = const.: F = U - T S

  3. PROCESY IZOTERMICZNO - IZOCHORYCZNE T = const. , V = const. Dla procesu odwracalnego: Z pierwszej zasady termodynamiki:

  4. Jeżeli T = const.: dF = Wel. F = W ZMIANA ENERGII SWOBODNEJ W ODWRACALNYM PROCESIE IZOTERMICZNYM JEST RÓWNA MAKSYMALNEJ PRACY JAKĄ UKŁAD MOŻE WYKONAĆ.

  5. dF = Wel. Jeżeli: Wel. = Wel.obj. = - p dV dF = - p dV Jeżeli T = const. i V = const.: dF = 0 F = 0 W IZOTERMICZNO - IZOCHORYCZNYM PROCESIE ODWRACALNYM ZMIANA ENERGII SWOBODNEJ JEST RÓWNA ZERO ( WARUNEK RÓWNOWAGI ).

  6. Zmiana energii swobodnej (F) w procesie izotermiczno - izochorycznym pozwala określić, czy dany proces jest samorzutny czy też nie. KRYTERIUM SAMORZUTNOŚCI PROCESÓW T, V = const. F < 0 proces może przebiegać samorzutnie ( W < 0 - układ wykonuje pracę ) F = 0 proces odwracalny ( układ znajduje się w stanie równowagi ) F > 0 proces nie może przebiegać samorzutnie ( mógłby zajść pod warunkiem dostarczenia do układu energii z zewnątrz, bo W > 0 , czyli praca musi być dostarczona z zewnątrz )

  7. Jeżeli: Wel. = Wel.obj. = - p dV dF = - S dT - p dV F = - S T - p V F = f ( T, V )

  8. ZALEŻNOŚĆ ENERGII SWOBODNEJ OD TEMPERATURY RÓWNANIE GIBBSA - HELMHOLTZA

  9. ENTALPIA SWOBODNA - G ( POTENCJAŁ TERMODYNAMICZNY, FUNKCJA GIBBSA ) [ J ] , [J mol-1] TERMODYNAMICZNA FUNKCJA STANU dG = G2 – G1 G = G2 – G1 G = f ( T, p ) G = f ( T, p, nij ) G = H - T S dG = dH - d ( T S ) = dH - T dS - S dT dG = dH - T dS Jeżeli T, p = const.: G = H - T S

  10. PROCESY IZOTERMICZNO - IZOBARYCZNE T = const. , p = const.

  11. ZMIANA ENTALPII SWOBODNEJ W ODWRACALNYM PROCESIE IZOTERMICZNO - IZOBARYCZNYM JEST RÓWNA MAKSYMALNEJ PRACY NIEOBJĘTOŚCIOWEJ WYKONANEJ PRZEZ UKŁAD.

  12. G = H - T S

  13. dG = - S dT + V dp G = - S T + V p Jeżeli T = const. i p = const.: dG = 0 G = 0 W IZOTERMICZNO - IZOBARYCZNYM PROCESIE ODWRACALNYM ZMIANA ENTALPII SWOBODNEJ JEST RÓWNA ZERO ( WARUNEK RÓWNOWAGI ).

  14. Zmiana entalpii swobodnej (G) w procesie izotermiczno - izobarycznym pozwala określić, czy dany proces jest samorzutny czy też nie. KRYTERIUM SAMORZUTNOŚCI PROCESÓW T, p = const. G < 0 proces może przebiegać samorzutnie G = 0 proces odwracalny ( układ znajduje się w stanie równowagi ) G > 0 proces nie może przebiegać samorzutnie ( mógłby zajść pod warunkiem dostarczenia do układu energii z zewnątrz)

  15. Udziały H i S decydujące o samorzutności procesu G = H - T S

  16. dG = - S dT + V dp G = f ( T, p ) GAZ GAZ entalpia swobodna, G entalpia swobodna, G CIECZ CIAŁO STAŁE CIECZ CIAŁO STAŁE temperatura, T ciśnienie, p ZMIANY ENTALPII SWOBODNEJ Z TEMPERATURĄ I CIŚNIENIEM

  17. UKŁAD WIELOSKŁADNIKOWY G = f ( T, p, ni, nj ... ) np. Układ dwuskładnikowy: G = f ( T, p, n1, n2 )  - potencjał chemiczny

  18. ZA STAN STANDARDOWY SUBSTANCJI PRZYJMUJE SIĘ CZYSTĄ SUBSTANCJĘ POD CIŚNIENIEM 1 bar = 105 Pa.

  19. RÓŻNICA MIĘDZY GrO I Gr WielkośćGrO przedstawia zmianę entalpii swobodnej wywołaną przebiegiem reakcji, gdy czyste substraty reagują, dając czyste produkty, a wszystkie reagenty występują w stanie standardowym. WielkośćGr przedstawia zmianę entalpii swobodnej wywołaną przebiegiem reakcji, gdy reakcja zachodzi w mieszaninie reagentów o określonym składzie.

  20. OBLICZANIE ZMIAN ENTALPII SWOBODNEJ • DOWOLNY PROCES • REAKCJE CHEMICZNE Gr > 0reakcja endoergiczna Gr < 0reakcja egzoergiczna

  21. ZALEŻNOŚĆ ENTALPII SWOBODNEJ OD TEMPERATURY   .......... RÓWNANIE GIBBSA - HELMHOLTZA

  22. ZWIĄZKI POMIĘDZY FUNKCJAMI TERMODYNAMICZNYMI

  23. ZALEŻNOŚĆ ENTALPII SWOBODNEJ OD CIŚNIENIA

  24. RÓWNANIE CLAUSIUSA-CLAPEYRONA SCHEMAT WYKRESU FAZOWEGO (układ jednoskładnikowy)

  25. S dT = V dp Hp.f. – zmiana entalpii przemiany fazowej ( molowe ciepło przemiany fazowej w T, p = const) T – temperatura przemiany fazowej RÓWNANIE CLAUSIUSA – CLAPEYRONA

  26. PROCES PAROWANIA CIECZY ln p 1/T

  27. PROCES SUBLIMACJI CIAŁA STAŁEGO

  28. PROCES TOPNIENIA CIAŁA STAŁEGO

More Related