1 Агрегатное состояние состояние вещества, характеризующееся определёнными качественными свойствами, например, способностью сохранять объём и форму, переходы. - презентация

1 1

2 Агрегатное состояние состояние вещества, характеризующееся определёнными качественными свойствами, например, способностью сохранять объём и форму, переходы между которыми сопровождаются скачкообразными изменениями свободной энергии, плотности и других основных физических свойств. Выделяют три основных агрегатных состояния: Твёрдое тело - состояние, характеризующееся способностью сохранять объём и форму. Жидкость - состояние вещества, при котором оно обладает малой сжимаемостью, то есть хорошо сохраняет объём, однако неспособно сохранять форму. Газ – состояние, характеризующееся хорошей сжимаемостью, отсутствием способности сохранять как объём, так и форму.

3 3 Расположение и движение частиц

4 Макромир описывают 3 концепции: 1. Механическое движение системы описывается классической механикой Ньютона. 2. Внутреннее строение системы и её свойства описывает МКТ. 3. Процессы превращения энергии в системе описываются классической термодинамикой. Основная задача молекулярно-кинетической теории – установить связь между микроскопическими и макроскопическими параметрами. Н: зная массы молекул, их средние скорости и концентрацию, найти объём, давление и температуру данной массы газа. Или выразить давление газа через его объём и температуру.

5 Количественное подтверждение этой концепции – газовые законы для идеальных газов.

6 Идеальный газ 1. Расстояние между молекулами во много раз превышает размеры самих молекул, причем, размеры молекул применяются за материальную точку. 2. Между молекулами нет сил межмолекулярного взаимодействия. Идеального газа не существует, но можно приблизиться к идеальному газу – при низком давлении и высокой температуре молекулы движутся, практически не задевая друг друга.

7 Простейшая кинетическая модель газа при этом базируется на предположении о том, что: 1. Газ состоит из большого числа идентичных - одинаковых молекул, которые движутся случайным образом; на расстояниях, которые значительно больше в сравнении с размерами атомов или молекул. 2. Молекулы могут сталкиваться друг с другом или со стенками сосуда, но без потери собственной энергии и без внутреннего взаимодействия. 3. Передача кинетической энергии при соударении молекул приводит к изменению теплоты или внутренней энергии.

8 Основные газовые законы для идеальных газов Boyle's Law Boyle's Law states the volume of a definite quantity of dry gas is inversely proportional to the pressure, provided the temperature remains constant. Mathematically Boyle's law can be expressed as P 1 V 1 = P 2 V 2 V 1 is the original volume; V 2 is the new volume ; P 1 is original pressure; P 2 is the new pressure

9 Основные газовые законы для идеальных газов

10 Combined Law The combined gas law is a combination of Boyle's Law and Charles's Law; hence its name the combined gas law. In the combined gas law. Тhe volume of gas is directly proportional to the absolute temperature and inversely proportional to the pressure: PV / T = constant. Since for a given amount of gas there is a constant then we can write P 1 V 1 / T 1 = P 2 V 2 / T 2. P 1 is the initial pressure P 2 is the final pressure V 1 is the initial volume V 2 is the final volume T 1 is the initial temperature (in Kelvin) T2 is the final temperature (in Kelvin)

11

12 Уравнение сгорания бензина выглядит так: 2 С 8 Н О 2 = 16 СО Н 2 О Бак легкового автомобиля обычно вмещает 40 л бензина (ρ=0,7 кг/л). Попробуйте самостоятельно посчитать, сколько килограммов кислорода съедает автомобиль от заправки до заправки. Рассчитайте объем CO 2 (н.у.), выброшенного в атмосферу при сгорании в автомобильном двигателе 40 л бензина C 8 H 18. Сколько нужно взять граммов металлического Na и литров Cl 2 (при н.у.), чтобы получить 100 г NaCl? What is the volume of 6g of chlorine at 27 o C and 101kPa (approx. 1 atm)?

13 Некоторое количество газа гелия при 78 о С и давлении 45,6 атм занимает объем 16,5 л. Каков объем этого газа при нормальных условиях? Сколько это молей гелия? Газовую постоянную не нужно запоминать – ее можно легко вычислить в любой момент. Другой способ заключается в том, чтобы заставить газовую постоянную R сократиться. Содержание веществ в растворах часто указывают в молях растворенного вещества на литр раствора. Сколько молей HCl (в пересчете на 1 литр раствора) содержится в 560 мл воды, которая поглотила (без изменения объема) весь HСl, образовавшийся в химической реакции 2 г водорода с 2 г хлора?

14 Какой из галогеноводородов находится в смеси с азотом, если известно, что при нормальном атмосферном давлении и температуре 70 0 С плотность смеси равна 0,8859 г/л? Какой объем воздуха расходуется для полного сжигания смеси циклопропана и циклопропана объемом 6 л? Объемы газов измерены при одинаковых условиях. В сосуде объемом 40 л находится 77 г углекислого газа под давлением 106,6 к Па. Найдите температуру газа.

15 Молекула - энергетически выгодное образование (в противном случае никаких молекул не существовало бы). Это значит, что химические вещества на энергетической диаграмме занимают положение в "ямках.

16

17 Если мы хотим провести реакцию, мы должны сообщить реагентам энергию, достаточную для того, чтобы они выбрались из "ямки", перевалили через окружающий его "барьер" (энергию активации). Энергия активации минимальное количество энергии, которое требуется сообщить системе ( Дж /моль), чтобы произошла реакция. Лишь молекулы, обладающие избытком кинетической энергии, способны к химической реакции. К реакции приводит не каждое столкновение молекул реагентов, а только наиболее сильные столкновения.

18 Энергия активации Е а равна разности энергий переходного и исходного состояний: Е а = Е перех.сост. - Е исх.сост. Чем меньше энергия активации реакции, тем выше ее скорость.

19

20

21

22

23 На рис. представлены типичные кривые распределения молекул по скоростям. По оси абсцисс отложен модуль скорости, а по оси ординат – относительное число молекул, скорости которых лежат в интервале от υ до υ + Δυ. Это число равно площади выделенного на рис. столбика.