ХІМІЧНІ РЕАКЦІЇ З ЕНЕРГОПЕРЕДАЧОЮ

ЗМІСТ КЛАСИФІКАЦІЯ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ ТЕРМОХІМІЯ КАЛОРИМЕТРІЯ ТЕПЛА РЕАКЦІЇ ТЕРМОХІМІЧНІ РІВНЯННЯ ТЕПЛА РЕАКЦІЇ-ОДИНИ РЕАКЦІЇ

КЛАСИФІКАЦІЯ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ ХІМІЧНА РЕАКЦІЯ реактиви → продукти Реакції розкладання Реакції комбінування Реверсивні реакції Незворотні реакції Повільні реакції Швидкі реакції Реакції переносу частинок Транс. протонів переносять іони та молекули Реакції з перенесенням енергії Екзотерме- Ендотер- Реакції заміщення Реакції подвійного заміщення Реакції трансфузії. електр.

ТЕРМОХІМІЯ ТЕРМОХІМІЯ Термохімія - це розділ хімічної термодинаміки; він вивчає енергетичний обмін, що супроводжує хімічні реакції.

КАЛОРИМЕТРІЯ КАЛОРИМЕТРІЯ Вона займається вимірюванням кількості тепла. . Однією з форм, в якій енергія проявляється і стає вимірюваною в хімічних реакціях, є тепло. Реакція, що відбувається в одну стадію або в кілька стадій, супроводжується однаковим тепловим ефектом (закон Гесса). З закону Гесса випливають наступні наслідки: кількість теплоти, що виробляється в реакції, дорівнює різниці між енергією продуктів та енергією реагентів; між двома або більше сполуками тих самих елементів, швидше за все, утвориться сполука, при утворенні якої виділяється найбільша кількість тепла.

ТЕПЛО РЕАКЦІЇ Поняття, що використовуються термохімією, а також її закони базуються на першому принципі термодинаміки: варіація внутрішньої енергії системи дорівнює сумі енергій, отриманих або відданих системою у вигляді механічної роботи або тепла. Тепло або поглинається, або виділяється під час більшості хімічних реакцій. Температура людського тіла, як правило, становить 36,5 ° C, оскільки багато хімічні реакції, такі як метаболічне окислення "цукру" до вуглекислого газу та води, виробляють тепло, яке підтримує тіло в теплі. Шматок льоду тане, тримаючи його в руці, оскільки він поглинає тепло. Тепло - це вид енергії, який передається від більш теплого тіла до більш холодного.

ТЕРМОХІМІЧНІ РІВНЯННЯ Вимірюючи температуру тіла, можна визначити, воно віддавало чи поглинало тепло. Наприклад, якщо гарячий чай налити в чашку, чай стає холоднішим, і чашка нагріється. Тепло вимірюється калоріями (кінь); калорія - це одиниця допустимого показника кількості тепла і залежить від маси речовини. Калорія відповідає кількості тепла, необхідного для підвищення температури одного грама чистої води на один градус, з 14,5 ° C до 15,5 ° C, за допомогою ізобарного нагрівання (1 атм). Замість калорії джоуль (J) можна використовувати згідно з Міжнародною системою одиниць. 1 “термохімічна” калорія 1кал = 4,184 Дж. Термохімія вивчає взаємозв’язок між нагріванням та іншими формами енергії, хімічні реакції представлені в термохімії термохімічними рівняннями. Термохімічне рівняння - це хімічне рівняння, яке визначає стан реагентів та продуктів реакції, а також теплові ефекти, що супроводжують реакцію. Стани речовин позначають наступним чином: твердий (и), рідкий (л), газовий (г), водний розчин - (водний). Приклад: C (s) + O2 (g) = CO2 (g) +393,51 KJ Zn (s) + CuSO4 (aq) = ZnSO4 (aq) + Cu (s) +213,11 KJ H2 (g) + I2 (s) +51,88 КДж = 2 HI (г)

РЕАКЦІЙНЕ ТЕПЛО - одиниці виміру Тепло, що поглинається або виділяється під час хімічної реакції, називається теплотою реакції (Q). Теплота реакції пов'язана з одним молем і виражається в кал/моль, Ккал/моль і КДж/моль. Теплота реакції є постійною величиною, якщо реакція протікає за однакових умов: фізичного стану речовин (s, l, g, aq), тиску (p) і температури (T). Ви знали, що. Оксид кальцію, нагрітий у кисневому вогні, випромінює дуже яскраве світло (світло Друмонда). Оксид кальцію використовується для газової сушки, оскільки він жадібний до води, у скляній промисловості, добрив, приготування гідроксиду кальцію.

ЕКЗОТЕРМІЧНІ РЕАКЦІЇ Екзотермічні реакції відбуваються з виділенням тепла. Хімічні процеси, при яких система реагентів віддає тепло зовнішньому середовищу або в яких продукти реакції мають меншу енергію, ніж реагенти, називаються екзотермічними реакціями. Приклади: реакція цинку з соляною кислотою, термохімічне рівняння якого виглядає наступним чином: Zn (s) + 2HCl (aq) = ZnCl 2 (aq) + H 2 (g) + Q спалювання алюмотермальних палив - металотермічний спосіб отримання металів та чисті метали у вигляді сплавів шляхом відновлення оксидів металевим алюмінієм; реакція сильно екзотермічна і супроводжується світлом: MmOn + 2n/3Al = mM + n/3Al 2O 3 + Q

ЕНДОТЕРМІЧНІ РЕАКЦІЇ Ендотермічні реакції протікають із поглинанням тепла. Хімічні процеси, при яких система реагентів поглинає тепло із зовнішнього середовища або в яких продукти реакції мають більшу енергію, ніж реагенти, називаються ендотермічними реакціями. Приклади: Отримання металів термічним розкладанням термічним розкладом оксидів 2HgO (s) + Q = 2Hg (s) + O 2 (g) термічним розкладом галогенідів благородних металів PtCl 4 (s) + Q = Pt (s) + 2Cl 2 ( g)

ГРАФІЧНЕ ПРЕДСТАВЛЕННЯ ДЛЯ ВАРІАЦІЇ ЕНЕРГІЙНОЇ РЕАКЦІЇ В ЕКЗОТЕРМІЧНІЙ РЕАКЦІЇ Всі системи, як правило, переходять у стан мінімального енергетичного стану максимальної стабільності

ГРАФІЧНЕ ПРЕДСТАВЛЕННЯ ДЛЯ ВАРІАЦІЇ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ РЕАКЦІЇ ЕНЕРГІЇ В ЕНДОТЕРМІЧНІЙ РЕАКЦІЇ

Звичайні види палива Звичайні види палива можна класифікувати за станом агрегації: Тверде паливо - деревина, вугілля; Рідке паливо - нафтові фракції; Газоподібне паливо - природний газ; Всі ці види палива відрізняються теплотворною здатністю, але більшість із них є джерелами забруднення.

Нетрадиційне паливо Сонячна енергія Енергія вітру Метиловий спирт та етиловий спирт (можна використовувати на автомобілях замість бензину або дизеля). Водень (він не забруднює навколишнього середовища, оскільки при спалюванні виникає вода). Біомаса Рослинна олія

Біологічне значення термохімічних явищ (II) Людина із середньою масою тіла повинна мати щоденне тепло горіння близько 3000 Ккал; 90% цього тепла надходить від травлення та метаболізму їжі. Жири та вуглеводи - основні джерела енергії. Білок, інший основний продукт харчування, особливо необхідний для росту та регенерації тканин. Доросла людина повинна споживати 50 г білка щодня, але споживання зазвичай подвійне (100 г). Отже, 3000 ккал/день походить від білка (400 ккал), а решта - від жирів і вуглеводів. Ця енергія використовується для виконання фізичних рухів та підтримки постійної температури тіла. У 100 г білого хліба міститься близько 50 г вуглеводів, 8 г білка, 2 г жиру та решта води. Проміжний хліб і чорний хліб містять менше вуглеводів, але містять більше білка і води. Інші небажані, екзотермічні явища окислення можуть відбуватися в живих організмах, що сприяє підтримці життя деяких мікробів. Тому надмірне підвищення температури тіла є ознакою хвороби.

Значення споживаної енергії для спільних занять Діяльність Чоловік (40 років, 68 кг) кг/годину Жінка (40 років, 60 кг) Сон 320 280 Водіння 680 600 Спуск по сходах 1700 1550 Сходження 4520 3985 Біг 2390 2100

Енергетична цінність звичайних продуктів харчування (I) Їжа Енергетична цінність кдж/г ккал/г Масло вершкове 30,41 7,4 Арахіс 23,64 5,7 Сир кедр 16,82 4,06 Цукор 16,80 3,94 Рис 15, 36 3,61 Яловичина (сира) 11,07 2,66 Білий хліб 9,91 2,33 Курка (сира) 9,54 2,30 Морозиво 6,98 1,66

Енергетична цінність деяких звичних продуктів харчування (II) Їжа Енергетична цінність кдж/г ккал/г Яйця 6,12 1,47 Сирі помідори 3,69 0,86 Філе білої риби 3,22 0,76 Яблука 1,96 0,46 Апельсини 1,50 0,35 Пиво 1,29 0,31 Сира зелена капуста 0,92 0,22

МОЛОКО (або молочні продукти) Вміст їжі у білках, жирах, присосках та вітамінах Молоко (або молочні продукти) Молоко (або молочні продукти) Ні. Crt Denu mire Kj/100g% Prote ine Gra simi Zaha ride apa Vita mine 1. Молоко 256 3 5 88 A B C D E 2. Йогурт 300 4 86 3. Сир 1230 14 24 6 51 A B C E 4. Масло вершкове 3170 1 81 17

ВМІСТ ХРАНИ В БІЛКАХ, ЖИРАХ, СОСАХ І ВІТАМІНАХ ЯЙЦЯ, МЯСО, РИБА Crt. Denu mire Kj 100g% Prote ine Gra simi Zaha ride apa Vita mine 1. oua 720 14 12 0,6 ABE 2. Vita (худий) 541 18 3 76 ABCE 3. Свинина (жир) 1596 15 31 53 ABCE 4. Свиня (слабка) 630 17 7 74 5. Понад 328 1 82 ABCDE

Індекс маси тіла (ІМТ) Індекс маси тіла обчислюється із співвідношенням: вага/зріст у квадраті, якщо ІМТ 25 тіло надмірно розвинене з тенденціями до ожиріння; Якщо ІМТ> 30 ожиріння.

Оціночний тест Що вивчає термохімія? Яка одиниця виміру для теплоти реакції? Що таке екзотермічні реакції? Відповідно до закону Гесса, хімічна реакція, що протікає в одній або декількох стадіях, супроводжується ……… тепловим ефектом: супутні теплові ефекти Хімічні реакції Температура речовини Тепловий вплив на організм Градус Кельвіна калорія Градус Цельсія Зворотні реакції Реакції з тепловиділення Реакції з поглинанням тепла в будь-якому іншому випадку однакові

Тест Що таке ендотермічні реакції? Що таке ентальпія? Коливання ентальпії обчислюється за такою формулою: Які основні джерела енергії для тіла? Скільки ккал повинен споживати дорослий на день (приблизно)? Швидкі реакції Реакції поглинання тепла Спонтанні реакції Тепло, що виділяється або поглинається в результаті хімічної реакції Енергія, що виділяється теплою ∆H = Hfinal-Initial ∆H = Hfinal + H ∆H = Initial-Hfinal Білкові жири та мінеральні сахариди 30000kcal 3000k