Potencjał chemiczny entalpia swobodna

Spis treści

1)        Niezbędnik cz.1  –czas nagrania: 27'47''

-  Podstawowe działania na ułamkach zwykłych tj. dodawanie, odejmowanie, mnożenie dzielenie.

- Działania na potęgach i pierwiastkach.

- Działania na logarytmach tj. obliczanie równań logarytmicznych, dodawanie i odejmowanie logarytmów, mnożenie logarytmu z liczbami

- Przeliczanie jednostek tj. przeliczanie np. m³ na dm³ itd.

- Przekształcenia wzorów – czyli jak to należy robić poprawnie. Ćwiczenia na przykładach.

- Obliczanie układów równań.   

2)   Niezbędnik cz.2 –długość nagrania: 35'08''

- Omówienie funkcji termodynamicznych tj.: standardowa entalpia tworzenia, standardowa entalpia reakcji, zależność między entalpią tworzenia a entalpią reakcji, standardowa entalpia spalania, standardowa entropia molowa substancji, standardowa entropia reakcji.

- Omówienie potencjału chemicznego.

- Omówienie powinowactwa chemicznego.

- Wyprowadzenie wzoru na powinowactwo chemiczne.

- Pokazanie w jaki sposób określać i ustać czemu są równe pochodne funkcji termodynamicznych.

- Pokazanie w jaki sposób określić kierunek reakcji chemicznej. Omówienie jaki musi być spiełniony warunek aby reakcja chemiczna była w równowadze.

- Wyprowadzenie wzoru na entalpię swobodną reakcji.

- Wyprowadzenie wzoru na K_p, K_c, K_x Wyprowadzenie zależności między K_p a K_c oraz K_p a K_x

- Wyprowadzenie wzoru na izobarę van’t Hoffa
                

 3)    Zadania cz.1 – długość nagrania: 33'31''

         W tym nagraniu obliczyliśmy 2 zadania.

- Obliczenie stałej ciśnieniowej K_p znając masę tritlenku siarki SO₃ jaką poddano rozkładowi termicznemu. Z treści zadania również jest znana średnia masa molowa mieszaniny gazów będących w stanie równowagi. W zadaniu również należy ustalić jaką ilość moli helu należy wprowadzić do układu znajdującego się w stanie równowagi aby ciśnienie wzrosło 2x.

- W drugim zadaniu zachodzi następująca reakcja 2A + B <-> 3C + 2D. Z treści zadania jest znana liczba moli substancji przed zajściem reakcji oraz liczba moli jednego ze składników po ustaleniu stanu równowagi. Oprócz tego z treści zadania znamy ciśnienie panujące w układzie oraz temperaturę. Na podstawie danych należy obliczyć K_p, K_x oraz standardowe powinowactwo chemiczne.

4)    Zadania cz.2 –   długość nagrania: 27'55''

       W tym nagraniu zostały wyliczone 3 zadania.  

- W pierwszym zadaniu zachodzi reakcja: CO+H₂O <-> CO₂ + H₂ . W układzie przed zajściem reakcji znajdowały się następujące gazy: CO₂, CO, N₂. Z treści zadania znasz procenty molowe każdej z substancji. Następnie podwyższono temperaturę do 600K i wprowadzono do układu rozgrzaną parę wodą. Oprócz tego z treści zadania jest znane standardowe powinowactwo chemiczne reakcji. Na podstawie wskazanych danych należy obliczyć procentową zawartość dwutlenku węgla CO₂ , w mieszaninie równowagowej. Jakie najważniejsze obliczenia będą prowadzone w zadaniu? W zadaniu będzie trzeba obliczyć stałą ciśnieniową oraz obliczyć równanie kwadratowe.

- Z treści zadania znasz standardowe entalpie swobodne tworzenia każdego ze składników reakcji:

NH₄Cl(s) <-> NH₃(g) + HCl(g)

W zadaniu należy ustalić jakie będzie ciśnienie amoniaku I chlorowodoru nad stałych chlorkiem amonu. Jakie obliczenia były prowadzone w zadaniu?

W zadaniu trzeba było obliczyć standardową entalpię reakcji, a następnie przeliczyć to na stałą ciśnieniową. Znając już stałą ciśnieniową można przeliczyć to na ciśnienie cząstkowe reagentów gazowych.

- W trzecim zadaniu jest rozpatrywany termiczny rozkład węglanu wapnia w temperaturze 800K. W zadaniu należy obliczyć ciśnienie cząstkowe gazu nad tlenkiem wapnia gdy układ znajduje się w stanie równowagi. W treści zadania są podane standardowe entalpie tworzenia standardowe entropie molowe reagentów. Jakie obliczenia są przeprowadzone w zadaniu? W zadaniu obliczono standardową entalpię reakcji, standardową entropię reakcji oraz standardową entalpię swobodną. Znając już standardową entalpię swobodną obliczono stałą ciśnieniową.

5)   Zadania cz.3  – długość nagrania: 31'40''

     Rozwiązałem tutaj 3 zadania.

- W pierwszym zadaniu należy obliczyć 2 podpunkty. W pierwszym należy obliczyć w którą stronę przebiegnie reakcja jeśli do reaktora wprowadzono równe ilości każdego ze składników. W drugim poleceniu jest napisane, żeby obliczyć jakie ciśnienie musi panować aby  mieszanina równomolowa była w równowadze. Reakcja jaka przebiega w układzie: N₂O₄ <->2NO₂ . Z treści zadania znasz stałą ciśnieniową i temperaturę jaka panuje w układzie.

- W drugim zadaniu należy przeanalizować dysocjację termiczną wody w temperaturze 2257K pod ciśnieniem 1 bara. Z treści zadania wiadomo, że 1,77% wody ulega dysocjacji. W zadaniu należy obliczyć stałą ciśnieniową K_p  oraz standardowe powinowactwo chemiczne A^o

 - W trzecim zadaniu jest prowadzona reakcja syntezy jodowodoru z jodu i wodoru.

H₂ + I₂ -> 2HI

 W zadaniu należy obliczyć powinowactwo chemiczne. Z treści zadania są znane  ułamki molowe składników, ciepła molowego każdego z nich, oraz standardowe entropie molowe. W zadaniu należy skorzystać z prawa Kirchhoffa i obliczyć standardową entalpię i entropię reakcji oraz standardową entalpię swobodną. Następnie jest to przeliczone na powinowactwo chemiczne.

 

6)   Zadania cz.4  – długość nagrania: 30'15''

W tym nagraniu rozwiązaliśmy 5 zadań.

-  Z treści zadania znasz zależność między K_p1 i K_p2 oraz T₁ i T₂ na podstawie tych informacji oblicz standardową entalpię molową. W zadaniu należy skorzystać z izobary van’t Hoffa

- w zadaniu jest przeprowadzona redukcja CO₂ za pomocą węgla do CO. Z treści zadania jest znana zależność między stałymi ciśnieniowymi oraz temperaturami. Na podstawie tych inf. Obliczyć standardową entalpię reakcji.

- w trzecim zadaniu należy obliczyć ciśnienie w układzie po ustaleniu równowagi, stała ciśnieniową K_p oraz entalpię reakcji. W zadaniu zachodzi reakcja między stałym jodem a wodorem w wyniku czego powstaje jodowodór. Przed zajściem reakcji w reaktorze o objętości 1 dm³ znajdował się wodór i jod. Temperatura panująca w układzie wynosiła 100^oC. Oprócz tego w zadaniu masz podaną zależność stałej ciśnieniowej i wpływ temperatury na nią.

- w kolejnym zadaniu w treści zadania jest podana funkcja logarytmu ze stałej ciśnieniowej. Na tej podstawie masz obliczyć entalpię reakcji. W zadaniu należy wykorzystać izobarę van’t Hoffa

-  do reaktora został wprowadzony stały chlorek amonu. W zadaniu należy obliczyć temperaturę przy której ciśnienie równowagowe będzie wynosiło 10⁵Pa. W zadaniu należy wykorzystać standardowe entalpie tworzenia oraz standardowe entalpie swobodne tworzenia każdego ze składników. W zadaniu należy wykorzystać izobarę van’t Hoffa.

 

7)   Zadania cz.5  – długość nagrania: 24'50''

     Rozwiązałem tutaj 3 zadania z działu potencjał chemiczny.

- Zadaniu została przeanalizowana reakcja PCl₅=PCl₃ + Cl₂ . W treści zadania jest podana funkcja standardowego powinowactwa chemicznego. Oprócz tego z treści zadania wiemy, że do reaktora został wprowadzony 1g PCl₅ , na podstawie tych informacji należy obliczyć standardową molową entalpię reakcji oraz mamy obliczyć stopień dysocjacji pentachlorku fosforu.

- W następnym zadaniu należy obliczyć molową entalpię swobodną. Z treści zadania znamy prężności gazów oraz standardową entalpię swobodną.

-  Obliczenie maksymalnej temperatury do której wapń redukuje tlenek toru. Z treści zadania znamy standardową entalpię i entropię reakcji.

 

8)   Zadania cz.6  – długość nagrania: 22'25''

     W tym nagraniu zostały rozwiązane 2 zadania .

- W pierwszym  z nich należy obliczyć K_p oraz K_x oraz powinowactwo chemiczne w temperaturze 900K oraz ustalić kierunek reakcji. Oprócz tego w zadaniu należy obliczyć również powinowactwo chemiczne znając ułamki molowe.

- Z treści zadania znasz stałą ciśnieniową następującej reakcji: C₂H₄ + H₂ <->C₂H₆. W zadaniu należy obliczyć stopień dysocjacji etanu czyli reakcji odwrotnej w trzech wariantach ciśnienia. Oprócz tego należy obliczyć powinowactwo chemiczne gdy ciśnienia każdego z reagentów są równe 10 atm. Zastanów się również nad tym jakie powinno być  ciśnienie aby mieszanina równopolowa była w stanie równowagowym.

 

9) Zadania do samodzielnego policzenia – długość nagrania 1’52’’

W tym nagraniu znajdują się 4 zadania z rozwiązaniami

- W pierwszym zadaniu mamy do czynienia z dysocjacją termiczną bromu. Z treści zadania znamy masę bromu cząsteczkowego oraz stałą równowagi wynikającą z ułamków molowych. W tym zadaniu należy obliczyć objętość jaką zajmuje gaz w stanie równowagi.

- W kolejnym zadaniu rozpatrujemy następującą reakcję Cl_2(g)+SO_2(g)=SO₂Cl_2(g)

W zadaniu należy obliczyć ułamek molowy chlorku sulfurylu, objętość mieszaniny w równowadze, K_x, K_c

- Z treści zadania znasz standardową entalpię swobodną reakcji syntezy amoniaku. W treści zadania jest podana prężność każdego z gazu. Na podstawie tych inf. oblicz entalpię swobodną. Należy również obliczyć temperaturę, przy której reakcja zacznie biec w stronę substratów.

- W następnym zadaniu jest rozpatrywany rozkład termiczny węglanu wapnia. W zadaniu należy obliczyć ciśnienie parcjalne gazu nad substancją stałą.