Тема 2. Другий і третій закони термодинаміки.

Стр 1 из 18Следующая ⇒

Модуль 1. Фізична хімія (IV семестр 2 курс).

Змістовий модуль 1. Термодинаміка хімічної та фазової рівноваги.

Конкретні цілі:

· Трактувати найважливіші поняття та закони термодинаміки

· Аналізувати чинники від яких залежить напрямок хімічних процесів

· Трактувати найважливіші поняття та закономірності, які характеризують стан хімічної рівноваги

· Аналізувати вплив чинників на стан фазової рівноваги

· Інтерпретувати закономірності гомогенної рівноваги для збільшення виходу продуктів

· Трактувати найважливіші поняття та закони термодинаміки фазової рівноваги

· Трактувати можливість та межі застосування термічного аналізу у фармацевтичній практиці

· Трактувати найважливіші поняття та закони термодинаміки розчинів електролітів

· Аналізувати вплив чинників на процеси у розчинах електролітів

· Аналізувати чинники, від яких залежить величина рН буферних розчинів

· Пояснювати методику та вміти готувати ізотонічні розчини

· Аналізувати вплив концентрації розчиненої речовини на осмотичний тиск розчину

· Трактувати можливість та межі застосування методів кріоскопії і ебуліоскопії

Тема 1. Основні поняття термодинаміки. Перший закон термодинаміки.

Предмет хімічної термодинаміки. Основні поняття термодинаміки: система, процес, термодинамічні зміни. Інтенсивні та екстенсивні властивості системи. Внутрішня енергія, робота, теплота. Функції процесу та функції стану системи. Перший закон термодинаміки та його математичний вираз.

Термохімія. Закон Гесса. Теплоти утворення, згоряння, розчинення, нейтралізації. Стандартний стан речовини. Обчислення теплових ефектів реакцій за допомогою таблиць стандартних теплот утворення і згоряння. Теплові ефекти у біохімічних реакціях.

Залежність ентальпії реакції від температури. Рівняння Кірхгофа в диференціальній та інтегральній формах. Практичне використання законів термохімії при складанні теплового балансу в хімічних та фармацевтичних виробництвах.

Адіабатичний – це процес, що відбувається :
*без обміну тепла зі зовнішнім середовищем;
при сталому тиску і сталій температурі;
при сталому об’ємі і сталому тиску ;
при сталій температурі;
при сталому об’ємі і сталій температурі?

Біологічна система (живий організм) обмінюється з навколишнім середовищем речовиною і енергією. До яких систем вона може бути віднесена?
*Відкрита, гетерогенна
Ізольована, гетерогенна
Закрита, гомогенна
Закрита, гетерогенна
Відкрита, гомогенна

В екзотермічній реакції …
*Ентальпія реакційної системи зменшується (ΔН <О).
Ентальпія реакційної системи збільшується (ΔН>О).
Тепловий ефект реакції негативний (Qp<O)
Тиск реакційної системи збільшується.
Об’єм реагуючих речовин збільшується.

В живих організмах всі процеси проходять при постійному тиску, тобто є:
*Ізобарними
Ізотремічними
Ізохорними
Адіабатичними
Рівноважними

Визначення енергетичних ефектів фізико-хімічних процесів, можливостей, умов самодовільного перебігу хімічних реакцій, фазових рівноваг є предметом вивчення
*хімічної термодинаміки
квантової хімії
колоїдної хімії
молекулярної кінетики
калориметрії

Вирахувати теплоту розчинення кристалогідрату MgSO₄∙7H₂O, якщо, ентальпія розчинення MgSO₄ становить 11,3 кДж/моль, а ентальпія гідратації дорівнює —58,16 кДж/моль?
*+46,9
69,5
-46,9
-69,5
-40,6

Від яких факторів залежить числове значення універсальної газової сталої?
*від одиниць виміру тиску та об’єму
від природи газу
від температури
від тиску
від кількості газу

Внутрішня енергія системи – це:
*Сума кінетичної енергії всіх частинок системи та потенціальної енергії їх взаємодії, за винятком кінетичної і потенціальної енергії системи в цілому
Зміна енергії системи внаслідок протікання хімічної реакції
Сумарна величина розсіяної енергії системи
Повна енергії системи, за винятком кінетичної енергії частинок системи
Енергія, яку може отримати система за певних умов

Для ізохорного процесу тепловий ефект рівний:
*Зміні внутрішньої енергії.
Зміні ентальпії процесу
Нулю.
Зміні ентропії системи.
Зміні вільної енергії Гібса.

Для обчислення теплових ефектів реакцій синтезу фармацевтичних препаратів при нестандартній температурі застосовують
*Закон Кірхгофа
Закон Кольрауша
Рівняння ізотерми
Рівняння ізобари
Рівняння ізохори

Для яких речовин стандартні теплоти згоряння (ΔН°згор) рівні нулю?
*СО₂, Н₂О
СО, Н₂
NO, NH₃
P₂O₃, PH₃
NO₂, N₂H₄

Для якої речовини ентальпія утворення дорівнює нулю?
*O₂
H₂O₂
H₂SO₄
CaCO₃
СO₂

За даними 1970 р. (автоматична міжпланетна станція “Венера-7”) на поверхні Венери тиск становить 100*10⁵ Па і температура близька до +5000С. Уявіть собі, що посудина об’ємом 1 л була заповнена на поверхні Венери газовою атмосферою, герметично закрита і доставлена на Землю. Розрахуйте об’єм газу при земних умовах (200С).
*37,42
74,84
41,35
26,84
50,00

Зміна ентальпії в процесі плавлення деякої речовини становить 60 кДж/моль; зміні ентальпії в процесі випаровування цієї речовини - 20 кДж/моль. Чому рівний пепловий ефект процесу сублімації цієї речовини?
*80 кДж/моль
40 кДж/моль
- 40 кДж/моль
-80 кДж/моль
20 кДж/моль

Кінетику термічного розкладення лікарської речовини досліджують у бомбовому калориметрі. Як називається цей процес?
* Ізохорний
Ізобарний
Ізотермічний
Рівноважний
Циклічний

На фармацевтичному виробництві процеси синтезу лікарських препаратів відбуваються за різних умов. У якому процесі ентропія не змінюється?
*Адіабатичний
Політропний
Ізохорний
Ізобарний
Ізотермічний

Найчастіше в технології фармацевтичних препаратів підтримують сталими температуру та тиск. Як називається цей процес?
Ізохорно-ізотермічний
Ізохорний
*Ізобарно-ізотермічний
Ізотермічний
Ізобарний

Основний закон термохімії (закон Гесса) встановлює, що тепловий ефект хімічної реакції
*Не залежить від шляху перебігу реакції.
Залежить від природи вихідних речовин.
Залежить від природи продуктів реакції.
Залежить від природи продуктів реакції.
Не залежить від природи реагуючих речовин

Перший закон термодинаміки математично записується як:
*ΔU = Q – W
PV = nRT
K = R/NA
K =A exp (-Ea/RT)
E W = pΔV

При високій температурі навколишнього середовища вентилятор полегшує перебування в приміщенні, оскільки збільшує тепловіддачу шляхом:
Теплорадіації
Теплопроведення
*Конвекції
Випаровування рідини
Теплорадіації та теплопроведення

При дослідженнях фармацевтичних препаратів широко використовуються кількісні оцінки теплоти, яку одержують тіла при нагріванні. Та кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання 1 г речовини на 1 К, називається:
*Питомою теплоємністю
Молярною теплоємністю
Ентальпією
Внутрішньою енергією
Ізохорно-ізотермічним потенціалом

При складанні теплових балансів хімічних процесів у виробництві ліків часто неможливо експериментально визначити тепловий ефект процесу. В такому випадку для розрахунків застосовують закон:
* Гесса
Фарадея
Вант-Гофа
Рауля
Нернста

Розрахунок теплових ефектів хімічних реакцій на фармацевтичному виробництві грунтується на законі Гесса, який стверджує, що тепловий ефект реакції визначається:
*Початковим і кінцевим станами системи
Способом перебігу реакції
Шляхом перебігу реакції
Кількістю проміжних стадій
Тривалістю процесу

Рослинні та тваринні організми відносяться до біологічних систем, які обмінюються з оточуючим середовищем речовиною і енергією. До яких систем вона може бути віднесена?
*Відкрита, гетерогенна
Ізольована, гетерогенна
Закрита, гомогенна
Закрита, гетерогенна
Відкрита, гомогенна

Стандартні умови визначаються наступними значеннями тиску та температури (параметрами стану):
*101,3 кПа, 298 К.
101,3 кПа, 273 К.
101,3 кПа, 0 К.
50 кПа, 273 К.
50 кПа, 298 К.

Стандартною теплотою (ентальпією) утворення називається ...
*Тепловий ефект реакції утворення 1 моль складної речовини з простих за стандартних умов.
Тепловий ефект реакції утворення 1 моль складної речовини з простих за нормальних умов.
Тепловий ефект реакції утворення 1 г складної речовини з простих за стандартних умов.
Тепловий ефект реакції утворення 1 кг складної речовини з простих за стандартних умов.
Тепловий ефект реакції утворення 1 кг складної речовини з простих за нормальних умов.

Тепловий ефект реакції нейтралізації кислот HCl, HNO₃, H₂SO₄:
*Постійний.
Залежить від їх основності.
Визначається окислювальними властивостями.
Залежить від природи кислотного залишку
Залежить від послідовності злиливання компонентів кислота-луг

Термохімічні розрахунки дають змогу прогнозувати теплові ефекти тих чи інших реакцій, які лежать в основі синтезу лікарських препаратів. Вкажіть, яким рівнянням слід скористатися для розрахунку теплового ефекту реакції за підвищеної температури:
Рівнянням ізохори
Рівнянням ізобари
Рівнянням Больцмана
*Рівнянням Кірхгоффа
Рівнянням ізотерми

У виробництві лікарських сполук важливе значення має дотримання належного температурного режиму. Згідно закону Кірхгофа, температурний коефіцієнт теплового ефекту дорівнює різниці між:
*Теплоємностями вихідних речовин і продуктів реакціїЕнтальпіями утворення вихідних речовин і продуктів реакціїАбсолютними ентропіями вихідних речовин і продуктів реакціїЕнтальпіями згоряння вихідних речовин і продуктів реакціїПочатковим і кінцевим станами системи

У деяких системах, що застосовуються в фармацевтичній технології не спостерігаються зміни об’ємів. В якому співвідношенні знаходиться внутрішня енергія та ентальпія в таких системах?
*ΔU = ΔH;
ΔU < ΔH;
ΔU > ΔH;
2ΔU = ΔH;
ΔU = 2ΔH;

Уся кількість теплоти, підведеної до ізольованої системи, витрачається на збільшення її внутрішньої енергії при:
*Ізохорному процесіІзобарному процесіІзотермічному процесі
Адіабатичному процесі
Будь-якому термодинамічному процесі

Хімічні процеси супроводжуються тепловим ефектами, що підпорядковуються такому закону: ”Тепловий ефект реакції не залежить від шляху, по якому протікає процес, а визначається початковим та кінцевим станом системи” . Це:
*Закон Гесса
Закон Генрі
Закон діючих мас
Закон Нернста
Закон Авогадро

Чому рівний тепловий ефект хімічної реакції 2А+В=А₂В при 101,3 кПа і 298 К, якщо ентальпії утворення (Н_f ⁰ (A)=25 кДж/моль, (Н_f ⁰ (В)=10 кДж/моль, (Н_f ⁰(А₂В)=20 кДж/моль:
*–40 кДж/моль.
10 кДж/моль.
40 кДж/моль.
–20 кДж/моль.
-10 кДж/моль.

Що таке внутрішня енергія?
* Це кінетична енергія всіх частинок системи (молекул, атомів, електронів тощо) та потенціальна енергія їх взаємодії, за винятком кінетичної та потенціальної енергії системи в цілому.
Це кінетична енергія всіх частинок системи (молекул, атомів, електронів тощо), за винятком кінетичної та потенціальної енергії системи в цілому.
Це кінетична енергія всіх частинок системи (молекул, атомів, електронів тощо), включно з кінетичною та потенціальною енергіями системи в цілому.
Це повна енергія всіх частинок системи (молекул, атомів, електронів тощо) за винятком потенціальної енергії їх взаємодії, кінетичної та потенціальної енергії системи в цілому.
Це кінетична енергія всіх частинок системи (молекул, атомів, електронів тощо) та потенціальна енергія їх взаємодії, включно з кінетичною та потенціальною енергіями системи в цілому.

Яка маса води (в кг) виділяється організмом через шкіру, якщо при цьому втрачається 1800 кДж тепла?
*0,74
0,52
0,28
0,46
0,92

Яке значення (в кДж/моль) відповідає теплоті утворення етану, якщо тепловий ефект реакції С₂H₆(г) + 7/2O₂(г) = 2СО₂(г) + 3Н₂О(г) дорівнює 1423 кДж?
*-89,4
+65,8
-52,1
-65,8
-34,5

Який з записів найбільш точно відбиває фізичний зміст формули Qp =Qv+ pΔV
* Тепловий ефект ізобарного процесу більше теплового ефекту ізохорного на величину роботи розширення
Тепловий ефект ізобарного процесу залежить від корисної роботи [роботи розширення]
Вільна енергія системи дорівнює різниці ентропійного і ентальпійного факторів
Зміна вільної енергії Гіббса в термодинамічній системі дорівнює різниці ентальпійного і ентропійного факторів
Зменшення вільної енергії залежить від зміни ентальпії в системі

Який тепловий ефект реакції етерифікації оцтової кислоти етанолом, якщо ентальпії згоряння кислоти, спирту та ефіру відповідно дорівнюють —870,7 кДж, —1365,4 кДж і —1801,2 кДж?
*-434,9
+468,2
-400,5
+400,5
-246,1

Якщо кожна із систем А і В перебуває у тепловій рівновазі із системою С, то можна стверджувати, що системи А і В перебувають у тепловій рівновазі одна з одною. Таке твердження складає зміст :
*Нульового закону термодинамікиПершого закону термодинамікиДругого закону термодинамікиТретього закону термодинамікиЗакону Гесса

Тема 2. Другий і третій закони термодинаміки.

Зворотні та незворотні процеси. Другий закон термодинаміки та його математичний вираз. Ентропія, її фізичний зміст. Зміна ентропії як критерій направленості спонтанних процесів в ізольованих системах. Обчислення ентропії. Ентропія та ймовірність стану системи. Статистичний характер другого закону термодинаміки.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 352.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...