Тепловой эффект химических реакций
презентация к уроку по химии (11 класс)

Слайд 1

11 КЛАСС УРОК ПО ТЕМЕ ПОЧЕМУ ПРОТЕКАЮТ ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Слайд 2

План урока. Закон сохранения массы и энергии. Тепловой эффект химической реакции. Экзотермические и эндотермические реакции. Термохимия. Законы термохимии. Кто он Герман Гесс? Понятие об энтропии и энтальпии. Выводы по теме.

Слайд 3

Почему протекают химические реакции Закон сохранения массы и энергии. Масса веществ, вступающих в реакцию равна массе веществ, образующихся в результате реакции. Закон сохранения массы дает материальную основу для составления уравнений химических реакций и проведения расчетов по ним.

Слайд 4

Закон сохранения массы и энергии Взаимосвязь массы и энергии выражается уравнением Эйнштейна: E = mc 2 где Е – энергия; m – масса; с – скорость света в вакууме.

Слайд 5

Тепловые эффекты химических реакций нужны для многих технических расчетов. Представьте себя на минуту конструктором мощной ракеты, способной выводить на орбиту космические корабли и другие полезные грузы

Слайд 6

Тепловые эффекты химических реакций. Химическая реакция заключается в разрыве одних и образовании других связей, поэтому она сопровождается выделением или поглощением энергии в виде теплоты, света, работы расширения образовавшихся газов. • И трещат сухие сучья, Разгораясь жарко, Освещая тьму ночную Далеко и ярко! И.Суриков

Слайд 7

Классификация реакций

Слайд 8

Реакции, протекающие с выделением теплоты, проявляют положительный тепловой эффект (Q>0, Δ H<0) и называются экзотермическими. С(тв) + 2 H 2 (г) = CH 4 (г) + 76 кДж/моль Реакции, которые идут с поглощением теплоты из окружающей среды (Q<0, Δ H>0), т.е. с отрицательным тепловым эффектом, являются эндотермическими.

Слайд 9

Тепловой эффект химической реакции Количество теплоты, которое выделяется или поглощается в результате реакций между определенными количествами реагентов обычно обозначают символом Q. Q р = Q кон. - Q исх. Гидратация серной кислоты

Слайд 11

Раздел химии, занимающийся изучением превращения энергии в химических реакциях, называется ТЕРМОХИМИЕЙ . Существует два важнейших закона термохимии. Первый из них, закон Лавуазье–Лапласа, формулируется следующим образом:

Слайд 12

закон Лавуазье–Лапласа Тепловой эффект прямой реакции всегда равен тепловому эффекту обратной реакции с противоположным знаком.

Слайд 13

Второй закон термохимии был сформулирован в 1840 г российским академиком Г. И. Гессом: Тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.

Слайд 14

Сульфат натрия Na 2 SO 4 можно получить двумя путями из едкого натра NaOH . Первый путь (одностадийный): 2 NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O + 131 кДж; Второй путь (двухстадийный): а) NaOH + H 2 SO 4 = Na Н SO 4 + H 2 O + 62 кДж б) NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O + 69 кДж складывая тепловые эффекты двух последовательных реакций в способе (2) мы получаем тот же тепловой эффект, что и для способа (1): 65 кДж + 69 кДж = 131 кДж

Слайд 16

Энтальпия это определенное свойство вещества, оно является мерой энергии, накапливаемой веществом при его образовании. Величина, характеризующая теплосодержание - Δ Н

Слайд 17

Энтальпия и тепловой эффект противоположны по знаку При экзотермических реакциях , когда тепло выделяется, Δ Н отрицательно. При эндотермических реакциях (тепло поглощается) и Δ H положительно.

Слайд 18

Как вычислить тепловой эффект реакции Тепловой эффект химической реакции равен разности суммы теплот образования продуктов реакции и суммы теплот образования исходных веществ (суммирование проводится с учетом числа молей веществ, участвующих в реакции, т. е. стехиометрических коэффициентов в уравнении протекающей реакции): Δ H = H кон. - H исх.

Слайд 19

энтропия S Термодинамическая энтропия S, часто просто именуемая энтропия, в химии и термодинамике является функцией состояния термодинамической системы . изменение энтропии это отношение общего количества тепла к величине абсолютной температуры Термодинамическая система — это некая физическая система, состоящая из большого количества частиц, способная обмениваться с окружающей средой энергией и веществом.

Слайд 20

энтропия Функция характеризующая степень беспорядка Δ S Чем больше частиц в системе, тем больше в системе беспорядка Твердое вещество  жидкость  газ Степень беспорядка увеличивается ----- > Вычислить изменения энтропии можно на основании справочных данных по формуле: Δ S = S кон. - S исх.

Слайд 21

Выводы Всякая химическая реакция характеризуется двумя энергетическими характеристиками: энтальпией ( Δ H ) и энтропией ( Δ S ). Для самопроизвольных реакций характерно стремление к уменьшению энергии за счет выделения ее в окружающую среду и к увеличению степени беспорядка. При вычислении Q р необходимо учитывать закон Гесса.

Слайд 22

Задача При соединении 18 г алюминия с кислородом выделяется 547 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции .

Слайд 23

Задача 5 При соединении 18 г алюминия с кислородом выделяется 547 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции . Решение Составить уравнение. 3О 2 + 4А l = 2А l 2 О 3 + Х кДж Вычислить количество вещества содержащего 18 г алюминия. n = m / M n (А l ) = 18г : 27г/моль =0,67 моль Составить и решить пропорцию. При окислении 0,67 моль алюминия выделяется 547 кДж теплоты При окислении 4 моль алюминия выделяется Х кДж теплоты Х = 4 •547 : 0,67 = 3265,67 кДж Составим термохимическое уравнение этой реакции. 3О 2 + 4А l = 2А l 2 О 3 + 2365 кДж

Слайд 24

Домашнее задание Изучить материал учебника параграф 12, выполнить задания № 5-8; составить суточный рацион питания для подростков

Слайд 25

В результате реакции, термохимическое уравнение которой 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 484 кДж, выделилось 1479 кДж теплоты. Масса образовавшейся при этом воды равна 1) 100 г 2) 110 г 3) 120 г 4) 130 г

Слайд 26

Спасибо за внимание!