Основные понятия термодинамики: система, экстенсивные параметры, интенсивные
параметры, процесс, работа, теплота, внутренняя энергия.
Система – любой объект природы, состоящий из большого числа молекул (структурных единиц) и отделенный от других объектов природы реальной или воображаемой граничной поверхностью (границей раздела). Объекты природы, не входящие в систему, называются средой.
Экстенсивные параметры – параметры, значения которых пропорциональны числу частиц в системе (масса, объем, количество вещества)
Интенсивные параметры – параметры, значения которых не зависят от числа частиц в системе (температура, давление, концентрация).
Процесс – переход системы из одного состояния в другое, сопровождающийся необратимым или обратимым изменением хотя бы одного параметра, характеризующего данную систему.
Работа – энергетическая мера направленных форм движения частиц в процессе взаимодействия системы с окружающей средой.
Теплота – энергетическая мера хаотических форм движения частиц в процессе взаимодействия системы с окружающей средой.
Внутренняя энергия – полная энергия системы, которая равна сумме потенциальной и кинетической энергии всех частиц этой системы, в том числе на молекулярном, атомном и субатомном уровнях.
Классификация термодинамических систем.
Изолированная система – характеризуется отсутствием обмена энергией и веществом с окружающей средой.
Закрытая система обменивается с окружающей средой энергией, а обмен веществом исключен.
Открытая система обменивается с окружающей средой энергией и веществом (информацией).
1 и 2 начало (закон) термодинамики.
1 начало термодинамики.
1)
В изолированной системе внутренняя энергия постоянна, т.е. ∆U=0
2)
Если к закрытой системе подвести теплоту Q, то эта теплота расходуется на увеличение внутренней энергии системы ∆U и на совершение системой работы против внешних сил окружающей среды: Q=∆U+A.
2 начало термодинамики.
1)
В изолированных системах самопроизвольно могут совершаться только такие необратимые процессы, при которых энтропия системы возрастает, т.е. ∆S>0.
2)
Невозможен вечный двигатель второго рода.
3)
Невозможно перевести теплоту от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих телах. (Р. Клазиус)
Закон Гесса и три его следствия.
Закон Гесса. Энтальпия реакции, т.е. тепловой эффект реакции, зависит только от природы и состояния исходных веществ и конечных продуктов и не зависит от пути, по которому протекает реакция.
1 следствие. Энтальпия реакции равна разности алгебраической суммы энтальпий образования всех продуктов реакции и алгебраической сумме энтальпий образования всех исходных веществ.
2 следствие. Энтальпия прямой реакции численно равна энтальпии обратной реакции, но с противоположным знаком.
3 следствие. Энтальпия реакции равна разности алгебраической суммы энтальпий сгорания всех продуктов реакции и алгебраической сумме энтальпий сгорания всех исходных веществ.
Эндо- и экзотермические процессы.
Эндотермические процессы сопровождаются поглощением энергии системой из окружающей среды.
Экзотермические процессы сопровождаются выделением энергии из системы в окружающую среду.
Стандартная энтальпия образования простых и сложных веществ
Стандартная энтальпия образования простых веществ в их наиболее термодинамически устойчивом агрегатном и аллотропном состоянии при стандартных условиях принимается равной нулю.
Стандартная энтальпия образования сложного вещества равна энтальпии реакции получения 1 моль этого вещества из простых веществ при стандартных условиях.
Определение понятия «калорийность питательных веществ».
Калорийность питательных веществ – энергия, выделяемая при полном окислении (сгорании) 1 г питательных веществ.
Понятия энтропии, энергии Гиббса.
Энтропия – термодинамическая функция, характеризующая меру неупорядоченности системы (т.е. неоднородности расположения и движения ее частиц).
Энергия Гиббса – обобщенная термодинамическая функция состояния системы, учитывающая энергетику и неупорядоченность системы при изобарно-изотермических условиях. G=H-TS.
Критерий самопроизвольного течения химического процесса.
Самопроизвольным, или спонтанным, является процесс, который совершается в системе без затраты энергии извне и который уменьшает работо системы после своего завершения. Система стремится к минимуму энергии за счет выделения энергии в окружающую среду.
Винилацетилен СН2 = СН—С=СН, получаемый полимеризацией ацетилена (см. стр. 385), является простейшим углеводородом, содержащим одновременно этиленовую и ацетиленовую связи. Это — газообразное вещество с острым сладковатым запахом, легко сгущающееся в бесцветную жидкость с т. кип. около 5° С и относительной плотностью 0,705 (при 0°С). Винилацетилен дает характерные для ацетиленовых углеводородов соединения с серебром и одновалентной медью. При повышенной температуре он легко полимеризуется. Винилацетилен легко присоединяет бром и галоидоводороды. При присоединении одной молекулы хлористого водорода получается 2-хлорбутадиен-1,3, названный хлоропреном (см. стр. 396). [c.403]
Винилацетилен Бром IV, 2 В хлороформе при —25 С 70-75 372 [c.141]
Винилацетилен присоединяет бром, главным образом в положении 1,4, образуя при этом алленовую систему двойной связи, Напищите уравнение реакции брома с винилацетиленом. [c.35]
Присоединение брома к винилацетилену также дает в качестве главного продукта термодинамически менее устойчивый изомер с алленовой структурой [уравнение (12-30)] [55]. В реакционной смеси были найдены также в небольших количествах продукты присоединения и по двойной и по тройной связи, а в случае присоединения [c.282]
Винилацетилен присоединяет бром, главным образом, в положения 1,4, образуя при этом алленовую систему двойных связей. Напишите уравнение реакции действия брома на винилацетилен. [c.50]
При действии спиртовой щелочи ацетиленовые дибромиды у ке на холоду количественно отщепляли один атом брома с образованием бромзамещенных винилацетиленов. [c.774]
Уравнения (14) и (15) представляют анионотропные перегруппировки, если Y — электроотрицательный заместитель (например, галоген или гидроксил). Один из наиболее важных с практической точки зрения примеров — синтез хлоропрена по Карозерсу. Он обработал винилацетилен хлористым водородом в присутствии хлористой меди и полнил хлоропрен. Это, однако, не обусловлено 1,2-присоединением по тройной связи. Напротив, продукт 1,4-присоединения, 1-хлор-2,3-бутадиен 84а, образующийся первоначально, перегруппировывается под влиянием медной соли с выходом 98% [122]. Соответствующие бром- и иодпроизводные перегруппировываются еще легче [211] [c.656]
Енины с сопряженными связями гидрогенизуются (каталитически или электрохимически) в первую очередь по тройной связи. Винилацетилен и его гомологи строения R H = H—С = СН присоединяют бром главным образом в положения 1,4, образуя алленовую систему л-связей [c.278]
Присоединение к винилацетилену брома в растворе хлороформа при —25° С дало [32], после фракционирования продуктов, главным образом 1,4-дибром-1,2-бутадиен 79 и в меньшем количестве 1,2-дибром-1,3-бутадиен 80. С другой стороны, присоединение бромистого водорода к винилацетилену в присутствии бромистой меди привело к 2-бром-1,3-бутадиену 81, а ирисоединение хлористого водорода к 4-хлор-1,2-бутадиену — 82. Пропенилацетилен и хлористый водород образуют при реакции 2-хлор- [c.591]
A. A. Петров, H. П. Сапов. Исследования в области химии енииовых систем. I. О порядке присоединения брома к винилацетилену. — ЖОХ, [c.119]
Еще ранее при работе с дивинилацетиленом было обнаружено, что в соприкосновении с воздухом он дает взрывчатые продукты. Так как дивинилацетилен быстро окисляется с образованием перекисей, детонирующих с силой гремучей ртути, то необходимы специальные предосторожности против утечек в вентилях и трубопроводах. Управление ими требует специальной техники [51, 52]. Другие получения винилацетилена не имеют промышленного значения. Приводится описание процесса, идущего в паровой фазе [40, 41, 53]. Термическая полимеризация ацетилена над некоторыми металлами [55] и солями [56] дает малые выхода то же самое наблюдается в случае полимеризации при освещении и при действии тихих разрядов [57—59], например в амилене. Было найдено, что бутадиен, получаемый при крекинге нефти, содержит до 0,7 процента винилацетилена [5]. Винилацетилен и дивинилацетилен были получены при действии цинка в бутиловом спирте на 3-этокси-4-бром-1-бутин и, соответственно, 2.5-диэ-токси-1, б-дибром-3-гексин [60, 61] из гексабромдиаце-тилена [62]. [c.257]
Объяснение: