9

Очень легкая химия (почти) ep 6

Словосочетание физическая химия повергает в ужас не только гуманитариев, многие из тех кто не лишен дара голоса способностей в технических предметах беспричинно опасается этого раздела химии, хотя в нем нет ничего страшного, кроме кинетики конечно же)


Раз уж начали про кинетику, вспомним, что физическая химия делится на несколько разделов:

Квантовая химия

Химическая термодинамика

Химическая кинетика

Коллоидная химия

и еще что-то


Про квантовую химию мы уже поговорили, там делать больше нечего, переходим к термодинамике, чтобы не присесть на бутылку запутаться в терминах, обговорим их все здесь. Энтальпия- энергетическая характеристика системы, энтропия- степень беспорядка (хаос), энергия Гиббса- связь энтальпии, энтропии и температуры в одном уравнении.

ВСЁ

Теперь к делу, поговорим об основах мироздания. Из этих принципов исходит всё, что случается в природе. Во-первых, всё стремится к наименьшей энергии, не будете же вы читать это стоя, если имеете возможность лечь, вот и я о том же, природа ленива, как и мы впрочем (или наоборот). Во-вторых, всё стремится к беспорядку, тут и примеров не нужно. На этом принципы закончились, теперь перенесем это на химию.

Если энергия должна уменьшаться, а беспорядок увеличиваться, следовательно энтальпия должна убывать, а энтропия возрастать. Но так происходит не всегда, возьмем ваш чайник, вода, испаряясь, увеличивает беспорядок, увеличивается количество газа, но при этом поглощается тепло, даже не смотря на это, такой процесс идет и при комнатной температуре, только медленней, следовательно, для протекания реакции (в термодинамике переход между агрегатным состояниями тоже реакция)

необходимо лишь одно из условий, либо возрастание энтропии, либо уменьшение энтальпии. Фух

Эта херь, которую я вам поведал, работает преимущественно с простыми реакциями, или, как говорят химики, с элементарными. Суть в том, что большинство превращений происходят в несколько стадий, наглядным примером послужит реакция хлорирования метана.

Очень легкая химия (почти) ep 6 Химия, Научпоп, Длиннопост

Как видим, это реакция идет в несколько стадий, и кроме термодинамических правил на сложные реакции воздействуют еще и кинетические факторы и прочая херобобина.

Так вот, зачем же тогда мы это всё обсуждаем, самое интересное в этой теории - возможность посчитать тепловой эффект конкретной реакции, то есть количество теплоты, которое выделяется в результате реакции. Для этого обычно пользуются следствием из закона Гесса, который заключается в простом принципе, тепловой эффект реакции превращения А в В равен сумме тепловых эффектов превращения А в С и С в В. И, учитывая, что стандартная энтальпия образования (теплота образования вещества из простых веществ) велечина, которую можно легко измерить, мы получаем возможность предсказывать ход реакции в конкретных условиях, пользуясь разными интересными уранениями, типа изотермы Вант-Гоффа или множеством следствий из закона Гесса.


Хо хо хо, да это же кинетика, как мы её все ненавидим уважаем. Действительно очень неприятная мадам, начнем с ключевых понятий.

Скорость реакции - изменение концентрации реагента к времени прошедшему с начала реакции.

Закон действующих масс, если очень коротко, скорость реакции равна константе скорости реакции на исходные концентрации реагентов в определенных степенях. Максимально непонятно, но более емкой формулировки я не знаю, боюсь никто не знает.

Порядок реакции - тангенс (какой нахер в химии тангенс) угла наклона графика зависимости логарифма(чё?) относительной скорости реакции (1/время) от логарифма концентрации.


Про порядок реакции можно говорить долго, но эта тема слишком узка и непрактична. Лучше поговорим о равновесии, эта та штука, с помощью которой можно производить кучу всякого стафа. Я говорю о реакции получения аммиака из азота и водорода, реакции о которой слагают легенды в химическом обществе, суть проблемы в том что энтропия этой реакции отрицательна и она обратима(то есть аммиак может разлагаться до азота и водорода , следовательно в обычных условиях она идет сложно, и на производствах давно решили эту проблему, сейчас мы разберемся как.


Принцип Ле-Шателье, система стремится минимизировать воздействия внешних сил, если в результате реакции количество газообразных продуктов увеличивается, то увеличение давления в системе приведет к смешению равновесия в сторону с меньшим количеством газообразных продуктов, так же и с температурой. В реакции получения аммиака количество газов уменьшается вдвое, следовательно реакцию нужно проводить под пониженным давлением, и. так как теплота в ходе реакции выделяется, нужно понижать температуру.


Еще, зная законы кинетики, а именно уравнение константы равновесия ( зависимости скорости прямой реакции к скорости обратной), мы узнаем, что если уменьшать количество продукта в системе, тое сть удалять аммиак из реактора, мы будем смещать равновесие в сторону аммиака. Ну всё с серьезным разобрались, можно и повеселится, наверняка вы вдыхали гелий и говорили с высоким голосом, так вот, есть аналог этого метода, но с противоположным эффектом, вещество кот орое нужно вдохнуть, чтобы говорить басом, называется гексафторид серы SF6, его термодинамические характеристики говорят о том, что оно должно бурно реагировать с водой, как и другие фториды серы или гексафторид теллура, но тогда его совершенно нельзя было бы вдыхать, в чем же дело. Термодинамика это конечно хорошо, но кинетика здесь была против, атомы фтора в этой молекулы окружают серу правильным октаэдром и не дают воде добраться до серы, вот что еще изучает кинетика.



Коллоидная химия будет полегче, скоро напишу)

Лучшие посты за сегодня
8374

Тот, кого нельзя называть

Тот, кого нельзя называть
4869

Не брат

Не брат
4714

Доброе дело спустя год

Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Доброе дело спустя год Добрые дела, Благоустройство, Все для людей, Челябинск, Люди, Спорт, Физкультура, Было-Стало, Видео, Длиннопост, Позитив
Показать полностью 13 1
4217

Надежды больше нет

Надежды больше нет
3687

Избитый и ограбленный миллиардер, глава Формулы 1 снялся таким в рекламе

Избитый и ограбленный миллиардер, глава Формулы 1 снялся таким в рекламе Берни Экклстоун, Hublot, Часы, Реклама, Креатив, Миллиардеры, Формула 1, Синяк, Юмор, Самоирония, Повтор
Показать полностью 1
3317

Шестидесятая весна

Шестидесятая весна Автопортрет, Искусство, Картина маслом, Весна
3174

Умер народный артист России Александр Градский

Умер народный артист России Александр Градский Новости, Негатив, Александр Градский, Музыка, Люди, Знаменитости, Смерть, Инсульт, Некролог, Коронавирус
3143

Полевки

Полевки Юмор, Бесит, Отношения, Повтор, Картинка с текстом, Полевка, Полевки
Показать полностью 1
3090

Неудобно вышло

Неудобно вышло Twitter, Кофейня, Юмор, Неловкость, Скриншот
Показать полностью 1
3045

Животные в городе

3002

Рабочее место в связи с удаленкой

Рабочее место в связи с удаленкой Беговая дорожка, Удаленная работа, Длиннопост
Показать полностью 1
2896

Спас 10 человек

Спас 10 человек Шахта Листвяжная, Герои, Трагедия, Кемеровская область - Кузбасс
Показать полностью 1
2630

О вакансии по честному

О вакансии по честному Работа мечты, Вакансии, Длиннопост, Скриншот, Мошенничество, Интернет-мошенники, Юмор
О вакансии по честному Работа мечты, Вакансии, Длиннопост, Скриншот, Мошенничество, Интернет-мошенники, Юмор
Показать полностью 2
2616

"Правосудие" в России

2616

Он, похоже, уже давно ходит

Он, похоже, уже давно ходит
2531

Мне кажется, общение не задалось из-за языкового барьера

2437

Поорали и устали

Поорали и устали Юмор, Скриншот, Twitter, Секс, Возраст
Показать полностью 1
2413

Как мальчик спас жизнь матери и бригаде скорой помощи

Как мальчик спас жизнь матери и бригаде скорой помощи Скорая помощь, Дети
Показать полностью 1
2337

Сворачиваем дерево

2322

Жизнь гораздо интереснее, когда ты тупой

Жизнь гораздо интереснее, когда ты тупой Самолет, Коронавирус, Теория заговора, Видео, Длиннопост, Мракобесие, Скриншот, Комментарии, Вертикальное видео
Показать полностью 1
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: