თერმოდინამიკის სტანდარტები. ქიმიური თერმოდინამიკისა და კინეტიკის ელემენტები მატერიის სტანდარტული მდგომარეობა

ძირითადი თერმოდინამიკური ფუნქციები, რომლებიც გამოიყენება მეტალურგიულ გამოთვლებში, არის შიდა ენერგია U,ენთალპია ნ, ენტროპია ს, ისევე როგორც მათი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომბინაციები: იზობარულ-იზოთერმული G = H - TSდა იზოქორიულ-იზოთერმული F = U - TSპოტენციალი, შემცირებული პოტენციალი Ф = -G/T.

ნერნსტის თეორემის მიხედვით ენტროპიაბუნებრივი საცნობარო წერტილი არის ნულოვანი გრადუსი კელვინის შკალაზე, რომლის დროსაც კრისტალური ნივთიერებების ენტროპია ნულის ტოლია. ამიტომ, ფორმალური თვალსაზრისით, პრინციპში, ყოველთვის შესაძლებელია ენტროპიის აბსოლუტური მნიშვნელობის გაზომვა ან გამოთვლა და მისი გამოყენება რაოდენობრივი თერმოდინამიკური შეფასებისთვის. ანუ, ენტროპია არ იწვევს რაიმე სირთულეს რიცხვითი თერმოდინამიკური გამოთვლების შესრულების პრაქტიკაში.

Და აქ შინაგანი ენერგიაარ აქვს ბუნებრივი წარმოშობა და მისი აბსოლუტური მნიშვნელობა უბრალოდ არ არსებობს. იგივე ეხება ყველა სხვა თერმოდინამიკურ ფუნქციას ან პოტენციალს, რადგან ისინი ხაზობრივად დაკავშირებულია შიდა ენერგიასთან:

H = U + PV;

F = U - TS;

G = H - TS = U - TS + PV;

ფ= -G/T = S - H/T = S -(U+PV)/თ.

ამიტომ, ღირებულებები U, H, F, Gდა ფთერმოდინამიკური სისტემის, საცნობარო წერტილის გაურკვევლობის გამო, შეიძლება დადგინდეს მხოლოდ მუდმივებამდე. ეს ფაქტი არ იწვევს ფუნდამენტურ გართულებებს, რადგან აპლიკაციის ყველა პრობლემის გადასაჭრელად საკმარისია იცოდეშეცვლა რაოდენობებითერმოდინამიკური ფუნქციები ტემპერატურის, წნევის, მოცულობის, ფაზის და ქიმიური გარდაქმნების დროს.

მაგრამ რეალური გამოთვლების განსახორციელებლად, საჭირო იყო გარკვეული შეთანხმებების (სტანდარტების) მიღება გარკვეული მუდმივების ცალსახა არჩევის შესახებ და დაწესებულიყო ერთიანი წესები ბუნებაში ნაპოვნი ყველა ნივთიერებისთვის თერმოდინამიკური ფუნქციების საწყისი მნიშვნელობების გამოსათვლელად. თერმოდინამიკური ფუნქციების წრფივი დამოკიდებულების გამო ჰ, ფ, გ, ფშინაგანი ენერგიისგან უ ეს საკმარისიგააკეთეთ ამ ფუნქციებიდან მხოლოდ ერთი. მართლა მოხდა ფასეულობების საწყისი წერტილი გაერთიანდაენთალპია . Გავაკეთე ნულოვანი მნიშვნელობის მინიჭებით გარკვეული ნივთიერებების ენთალპიებს გარკვეულ მდგომარეობებში ზუსტად განსაზღვრულ ფიზიკურ პირობებში,რომლებიც ე.წ სტანდარტული ნივთიერებები, სტანდარტული პირობებიდა სტანდარტული სახელმწიფოები.

ქვემოთ მოცემულია განხილული შეთანხმებების ყველაზე გავრცელებული ნაკრები, როგორც რეკომენდებულია სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირის თერმოდინამიკის საერთაშორისო კომისიის (IUPAC) მიერ. ეს ნაკრები შეიძლება ეწოდოს თერმოდინამიკური სტანდარტები, როგორც პრაქტიკულად დადგენილია ქიმიური თერმოდინამიკის თანამედროვე ლიტერატურაში.

სტანდარტული პირობები

ნერნსტის თეორემის მიხედვით, ენტროპიის ბუნებრივი საცნობარო წერტილი, ანუ ბუნებრივი სტანდარტული ტემპერატურა, არის ნული გრადუსი კელვინის შკალაზე, რომლის დროსაც ნივთიერებების ენტროპიები ნულის ტოლია. ზოგიერთ საცნობარო წიგნში, ძირითადად სსრკ-ში გამოქვეყნებული, სტანდარტულ ტემპერატურად გამოიყენება 0 K. მიუხედავად მისი დიდი ლოგიკისა ფიზიკური და მათემატიკური თვალსაზრისით, ეს ტემპერატურა ფართოდ არ გამოიყენება როგორც სტანდარტული ტემპერატურა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ დაბალ ტემპერატურაზე სითბოს სიმძლავრის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე ძალიან რთულია და შეუძლებელია ამისთვის საკმარისად მარტივი პოლინომიური მიახლოებების გამოყენება.

სტანდარტული ფიზიკური პირობები შეესაბამება წნევას 1 ატმ(1 ფიზიკური ატმოსფერო = 1,01325 ბარი)და ტემპერატურა 298,15 კ(25° თან). ითვლება, რომ ასეთი პირობები ყველაზე მეტად შეესაბამება ფაქტობრივ ფიზიკურ პირობებს ქიმიურ ლაბორატორიებში, რომლებშიც ტარდება თერმოქიმიური გაზომვები.

სტანდარტული ნივთიერებები

ბუნებაში, ყველა იზოლირებული, დამოუკიდებელი ნივთიერება, რომელსაც თერმოდინამიკაში ინდივიდუალური ეწოდება , შედგება D.I. მენდელეევის ცხრილის სუფთა ელემენტებისაგან, ან მიიღება მათ შორის ქიმიური რეაქციების შედეგად. Ამიტომაც საკმარისი მდგომარეობათერმოდინამიკური სიდიდეებისთვის საცნობარო ჩარჩოს დადგენა არის ენთალპიების არჩევანი მხოლოდ ქიმიური ელემენტებისთვის როგორც მარტივი ნივთიერებები. მიღებულია რომ ყველა ელემენტის ენთალპია მათ სტანდარტულ მდგომარეობაში ნულის ტოლია სტანდარტულ პირობებში – ტემპერატურა და წნევა. ამიტომ თერმოდინამიკაში ქიმიურ ელემენტებსაც უწოდებენ სტანდარტული ნივთიერებები.

ყველა სხვა ნივთიერება განიხილება, როგორც ნაერთები, რომლებიც მიიღება სტანდარტულ ნივთიერებებს შორის ქიმიური რეაქციების შედეგად (ქიმიური ელემენტები სტანდარტულ მდგომარეობაში). ინდივიდუალური ნივთიერებები " ქიმიური ნაერთების ენთალპიების ამოსავალი წერტილი (ისევე, როგორც არასტანდარტული მდგომარეობების ელემენტები) მიიღება სტანდარტული ნივთიერებებისგან მათი წარმოქმნის რეაქციის ენთალპიად, თითქოს სტანდარტულ პირობებში. რეაქციის თერმული ეფექტი (ენთალპია) განისაზღვრება ექსპერიმენტულად რეალურ პირობებში, შემდეგ კი ხელახლა გამოითვლება სტანდარტულ პირობებში. ეს მნიშვნელობა აღებულია როგორც ფორმირების სტანდარტული ენთალპია ქიმიური ნაერთი, როგორც ინდივიდუალური ნივთიერება.

პრაქტიკულ გამოთვლებში უნდა გვახსოვდეს, რომ თერმოქიმიაში სტანდარტად მიიღება შემდეგი ნიშნების წესი ენთალპიის დასახასიათებლად. თუ ქიმიური ნაერთის წარმოქმნისას სითბო გამოირჩევა, ნიშანი არჩეულია " მინუს” – იზოთერმული პროცესის დროს სისტემისთვის სითბო იკარგება. თუ სითბოა საჭირო ქიმიური ნაერთის შესაქმნელად შეიწოვება, ნიშანი არჩეულია " პლუს” – სისტემას მიეწოდება სითბო გარემოდან იზოთერმულობის შესანარჩუნებლად.

სტანდარტული სახელმწიფოები

ასეთი მდგომარეობისთვის არჩეულია წონასწორული, ე.ი. ყველაზე სტაბილურიარსებობის ფორმა (აგრეგაციის მდგომარეობა, მოლეკულური ფორმა) ქიმიური ელემენტი სტანდარტულ პირობებში. მაგალითად, ეს არის ელემენტები მყარ მდგომარეობაში - ტყვია,  ნახშირბადი გრაფიტის სახით, თხევადი სახით - ვერცხლისწყალი და ბრომი, აირისებრი აზოტის ან ქლორის ორატომური მოლეკულები, ერთატომური კეთილშობილი აირები და ა.შ.

სტანდარტული აღნიშვნები

ნებისმიერი თერმოდინამიკური თვისების აღსანიშნავად, რომელიც გამოითვლება სტანდარტული წნევით სტანდარტული მნიშვნელობიდან და ამიტომ ე.წ სტანდარტული ქონება, გამოიყენება სიმბოლოს მარჯვენა ზედა ინდექსი 0 (ნული). რომ ქონება დათვლილია შერჩეული სტანდარტიდან, მითითებულია თერმოდინამიკური ფუნქციის ალგებრული სიმბოლოს წინ "". ტემპერატურა, რომელსაც შეესაბამება ფუნქციის მნიშვნელობა, ხშირად მოცემულია, როგორც მარჯვენა ხელმოწერა. Მაგალითად, სტანდარტული ენთალპიანივთიერებები 298.15 K-ზე მითითებულია როგორც

ცალკეული ნივთიერებების სტანდარტული ენთალპიები მიიღება, როგორც მათი წარმოქმნის სიცხეები სტანდარტული ნივთიერებების ქიმიური რეაქციების შედეგად სტანდარტულ მდგომარეობაში. ამიტომ, თერმოდინამიკური ფუნქციები ზოგჯერ აღინიშნება ქვესკრიპტის გამოყენებით ვ(ინგლისურიდან ფორმირება- განათლება):

ენთალპიისგან განსხვავებით, ენტროპია გამოითვლება მისი აბსოლუტური მნიშვნელობით ნებისმიერ ტემპერატურაზე. ამრიგად, ენტროპიის აღნიშვნაში არ არის ნიშანი "":
სტანდარტული ენტროპიანივთიერებები 298,15 K, სტანდარტული ენტროპია ტემპერატურაზე თ.

ნივთიერების სტანდარტული თვისებები სტანდარტულ პირობებში, ე.ი. სტანდარტული თერმოდინამიკური ფუნქციებიშედგენილია თერმოქიმიური რაოდენობების ცხრილებად და გამოქვეყნებულია როგორც ცალკეული ნივთიერებების თერმოქიმიური რაოდენობების საცნობარო წიგნები.

იზობარული პროცესები ყველაზე ხშირად გვხვდება რეალობაში, რადგან ტექნოლოგიური პროცესები, როგორც წესი, ხორციელდება ატმოსფეროსთან კომუნიკაციის მოწყობილობებში. ამიტომ, თერმოქიმიური მონაცემების საცნობარო წიგნები უმეტესწილად შეიცავს როგორ აუცილებელი და საკმარისიინფორმაცია ნებისმიერი თერმოდინამიკური ფუნქციის, რაოდენობის გამოსათვლელად

თუ ცნობილია სტანდარტული აბსოლუტური ენტროპიისა და წარმოქმნის ენთალპიის მნიშვნელობები, ასევე სითბოს სიმძლავრის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე, შემდეგ შეიძლება გამოითვალოს ყველა სხვა თერმოდინამიკური ფუნქციის მნიშვნელობები ან ცვლილებები.

დიდი ხნის განმავლობაში ფიზიკოსებს და სხვა მეცნიერებათა წარმომადგენლებს ჰქონდათ საშუალება აღეწერათ ის, რასაც აკვირდებოდნენ თავიანთი ექსპერიმენტების დროს. საერთო აზრის არქონამ და ჰაერიდან ამოღებული ტერმინების დიდი რაოდენობით არსებობამ გამოიწვია დაბნეულობა და გაუგებრობა კოლეგებში. დროთა განმავლობაში ფიზიკის თითოეულმა ფილიალმა შეიძინა საკუთარი დადგენილი განმარტებები და საზომი ერთეულები. ასე გაჩნდა თერმოდინამიკური პარამეტრები, რომლებიც ხსნის სისტემის მაკროსკოპულ ცვლილებებს.

განმარტება

მდგომარეობის პარამეტრები, ან თერმოდინამიკური პარამეტრები, არის ფიზიკური სიდიდეების რიცხვი, რომლებიც ერთად და თითოეულს ცალ-ცალკე ახასიათებენ დაკვირვებულ სისტემას. ეს მოიცავს ცნებებს, როგორიცაა:

• ტემპერატურა და წნევა;
• კონცენტრაცია, მაგნიტური ინდუქცია;
• ენტროპია;
• ენთალპია;
• გიბსის და ჰელმჰოლცის ენერგიები და მრავალი სხვა.

არსებობს ინტენსიური და ვრცელი პარამეტრები. ვრცელი არის ის, რომელიც პირდაპირ არის დამოკიდებული თერმოდინამიკური სისტემის მასაზე, ხოლო ინტენსიური არის ის, რომელიც განისაზღვრება სხვა კრიტერიუმებით. ყველა პარამეტრი არ არის თანაბრად დამოუკიდებელი, ამიტომ, სისტემის წონასწორობის მდგომარეობის გამოსათვლელად, აუცილებელია რამდენიმე პარამეტრის დადგენა ერთდროულად.

გარდა ამისა, ფიზიკოსებს შორის არის გარკვეული ტერმინოლოგიური უთანხმოება. ერთი და იგივე ფიზიკური მახასიათებელი შეიძლება ეწოდოს სხვადასხვა ავტორს ან პროცესს, ან კოორდინატს, ან რაოდენობას, ან პარამეტრს, ან თუნდაც მხოლოდ თვისებას. ეს ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა შინაარსით იყენებს მას მეცნიერი. მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში, არსებობს სტანდარტიზებული რეკომენდაციები, რომლებიც უნდა დაიცვან დოკუმენტების, სახელმძღვანელოების ან ბრძანებების შემქმნელებმა.

კლასიფიკაცია

არსებობს თერმოდინამიკური პარამეტრების რამდენიმე კლასიფიკაცია. ასე რომ, პირველი პუნქტიდან გამომდინარე, უკვე ცნობილია, რომ ყველა რაოდენობა შეიძლება დაიყოს:

• ვრცელი (დანამატი) - ასეთი ნივთიერებები ემორჩილება დამატების კანონს, ანუ მათი ღირებულება დამოკიდებულია ინგრედიენტების რაოდენობაზე;
• ინტენსიური - ისინი არ არიან დამოკიდებული იმაზე, თუ რამდენი ნივთიერება იქნა მიღებული რეაქციისთვის, რადგან ურთიერთქმედების დროს ისინი გათანაბრდებიან.

იმ პირობებიდან გამომდინარე, რომლებშიც განლაგებულია ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან სისტემას, რაოდენობები შეიძლება დაიყოს ისეთებად, რომლებიც აღწერს ფაზურ და ქიმიურ რეაქციებს. გარდა ამისა, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული რეაქტიული ნივთიერებები. Ისინი შეიძლება იყვნენ:

• თერმომექანიკური;
• თერმოფიზიკური;
• თერმოქიმიური.

გარდა ამისა, ნებისმიერი თერმოდინამიკური სისტემა ასრულებს სპეციფიკურ ფუნქციას, ამიტომ პარამეტრებს შეუძლიათ დაახასიათონ რეაქციის შედეგად მიღებული სამუშაო ან სითბო და ასევე საშუალებას მისცემს გამოთვალოს ნაწილაკების მასის გადასატანად საჭირო ენერგია.

მდგომარეობის ცვლადები

ნებისმიერი სისტემის მდგომარეობა, მათ შორის თერმოდინამიკური, შეიძლება განისაზღვროს მისი თვისებების ან მახასიათებლების კომბინაციით. ყველა ცვლადს, რომელიც სრულად არის განსაზღვრული მხოლოდ დროის კონკრეტულ მომენტში და არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ როგორ მივიდა სისტემა ამ მდგომარეობამდე, ეწოდება მდგომარეობის თერმოდინამიკური პარამეტრები (ცვლადები) ან მდგომარეობის ფუნქციები.

სისტემა ითვლება სტაციონარული, თუ ცვლადი ფუნქციები არ იცვლება დროთა განმავლობაში. ერთი ვარიანტია თერმოდინამიკური წონასწორობა. ნებისმიერი, თუნდაც ყველაზე მცირე ცვლილება სისტემაში უკვე პროცესია და ის შეიძლება შეიცავდეს ერთიდან რამდენიმე ცვლადი თერმოდინამიკური მდგომარეობის პარამეტრებს. თანმიმდევრობას, რომელშიც სისტემის მდგომარეობები განუწყვეტლივ გარდაიქმნება ერთმანეთში, ეწოდება "პროცესის გზა".

სამწუხაროდ, ტერმინებთან დაბნეულობა ჯერ კიდევ არსებობს, რადგან ერთი და იგივე ცვლადი შეიძლება იყოს დამოუკიდებელი ან რამდენიმე სისტემის ფუნქციის დამატების შედეგი. ამიტომ სინონიმებად შეიძლება ჩაითვალოს ისეთი ტერმინები, როგორიცაა „მდგომარეობის ფუნქცია“, „მდგომარეობის პარამეტრი“, „მდგომარეობის ცვლადი“.

ტემპერატურა

თერმოდინამიკური სისტემის მდგომარეობის ერთ-ერთი დამოუკიდებელი პარამეტრი არის ტემპერატურა. ეს არის სიდიდე, რომელიც ახასიათებს წონასწორობის მდგომარეობაში მყოფ თერმოდინამიკურ სისტემაში ნაწილაკების ერთეულზე კინეტიკური ენერგიის რაოდენობას.

თუ ცნების განმარტებას მივუდგებით თერმოდინამიკის თვალსაზრისით, მაშინ ტემპერატურა არის სიდიდე, რომელიც უკუპროპორციულია ენტროპიის ცვლილებასთან, სისტემაში სითბოს (ენერგიის) დამატების შემდეგ. როდესაც სისტემა წონასწორობაშია, ტემპერატურის მნიშვნელობა იგივეა მისი ყველა „მონაწილისთვის“. თუ არსებობს ტემპერატურის სხვაობა, მაშინ ენერგია გამოიყოფა ცხელი სხეულის მიერ და შეიწოვება ცივი სხეულის მიერ.

არის თერმოდინამიკური სისტემები, რომლებშიც ენერგიის დამატებისას უწესრიგობა (ენტროპია) არ იზრდება, პირიქით, მცირდება. გარდა ამისა, თუ ასეთი სისტემა ურთიერთქმედებს სხეულთან, რომლის ტემპერატურაც მისზე მაღალია, მაშინ ის თავის კინეტიკურ ენერგიას დაუთმობს ამ სხეულს და არა პირიქით (თერმოდინამიკის კანონებზე დაყრდნობით).

წნევა

წნევა არის სიდიდე, რომელიც ახასიათებს სხეულზე მოქმედ ძალას მის ზედაპირზე პერპენდიკულარულად. ამ პარამეტრის გამოსათვლელად აუცილებელია ძალის მთელი ოდენობის გაყოფა ობიექტის ფართობზე. ამ ძალის ერთეულები იქნება პასკალები.

თერმოდინამიკური პარამეტრების შემთხვევაში, აირი იკავებს მის ხელთ არსებულ მთელ მოცულობას და, გარდა ამისა, მოლეკულები, რომლებიც მას ქმნიან, განუწყვეტლივ მოძრაობენ ქაოტურად და ეჯახებიან ერთმანეთს და ჭურჭელს, რომელშიც ისინი მდებარეობს. სწორედ ეს ზემოქმედება იწვევს ნივთიერების წნევას ჭურჭლის კედლებზე ან სხეულზე, რომელიც მოთავსებულია გაზში. ძალა თანაბრად ნაწილდება ყველა მიმართულებით ზუსტად მოლეკულების არაპროგნოზირებადი მოძრაობის გამო. წნევის გასაზრდელად საჭიროა სისტემის ტემპერატურის გაზრდა და პირიქით.

შინაგანი ენერგია

ძირითადი თერმოდინამიკური პარამეტრები, რომლებიც დამოკიდებულია სისტემის მასაზე, მოიცავს შიდა ენერგიას. იგი შედგება კინეტიკური ენერგიისგან, რომელიც გამოწვეულია ნივთიერების მოლეკულების მოძრაობით, ასევე პოტენციური ენერგიისგან, რომელიც ჩნდება მოლეკულების ერთმანეთთან ურთიერთქმედებისას.

ეს პარამეტრი ცალსახაა. ანუ, შინაგანი ენერგიის ღირებულება მუდმივია ყოველ ჯერზე, როცა სისტემა სასურველ მდგომარეობაშია, მიუხედავად იმისა, თუ როგორ მიიღწევა იგი (მდგომარეობა).

შინაგანი ენერგიის შეცვლა შეუძლებელია. იგი შედგება სისტემის მიერ წარმოქმნილი სითბოსა და მის მიერ წარმოებული სამუშაოსგან. ზოგიერთი პროცესისთვის გათვალისწინებულია სხვა პარამეტრებიც, როგორიცაა ტემპერატურა, ენტროპია, წნევა, პოტენციალი და მოლეკულების რაოდენობა.

ენტროპია

თერმოდინამიკის მეორე კანონი ამბობს, რომ ენტროპია არ მცირდება. სხვა ფორმულირება ამტკიცებს, რომ ენერგია არასოდეს გადადის დაბალ ტემპერატურაზე მყოფი სხეულიდან მაღალ ტემპერატურაზე მყოფ სხეულზე. ეს, თავის მხრივ, უარყოფს მუდმივი მოძრაობის მანქანის შექმნის შესაძლებლობას, რადგან შეუძლებელია სხეულისთვის ხელმისაწვდომი მთელი ენერგიის გადატანა სამუშაოდ.

„ენტროპიის“ ცნება გამოყენებული იქნა მე-19 საუკუნის შუა ხანებში. შემდეგ იგი აღიქმებოდა, როგორც სითბოს რაოდენობის ცვლილება სისტემის ტემპერატურამდე. მაგრამ ასეთი განმარტება შესაფერისია მხოლოდ პროცესებისთვის, რომლებიც მუდმივად წონასწორობის მდგომარეობაში არიან. აქედან შეგვიძლია გამოვიტანოთ შემდეგი დასკვნა: თუ სისტემას შემადგენელი სხეულების ტემპერატურა ნულისკენ მიისწრაფვის, მაშინ ენტროპია იქნება ნული.

ენტროპია, როგორც გაზის მდგომარეობის თერმოდინამიკური პარამეტრი, გამოიყენება როგორც უწესრიგობის, ნაწილაკების ქაოტური მოძრაობის მაჩვენებელი. იგი გამოიყენება მოლეკულების განაწილების დასადგენად გარკვეულ არეალსა და ჭურჭელში, ან ნივთიერების იონებს შორის ურთიერთქმედების ელექტრომაგნიტური ძალის გამოსათვლელად.

ენთალპია

ენთალპია არის ენერგია, რომელიც შეიძლება გარდაიქმნას სითბოდ (ან სამუშაოდ) მუდმივი წნევით. ეს არის სისტემის პოტენციალი, რომელიც წონასწორობის მდგომარეობაშია, თუ მკვლევარმა იცის ენტროპიის დონე, მოლეკულების რაოდენობა და წნევა.

თუ იდეალური გაზის თერმოდინამიკური პარამეტრია მითითებული, ენთალპიის ნაცვლად გამოიყენება ფორმულირება „გაფართოებული სისტემის ენერგია“. ამ მნიშვნელობის ახსნის გასაადვილებლად, შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ გაზით სავსე ჭურჭელი, რომელიც ერთნაირად შეკუმშულია დგუშით (მაგალითად, შიდა წვის ძრავით). ამ შემთხვევაში ენთალპია ტოლი იქნება არა მხოლოდ ნივთიერების შინაგანი ენერგიის, არამედ იმ სამუშაოს, რომელიც უნდა გაკეთდეს სისტემის საჭირო მდგომარეობამდე მიყვანისთვის. ამ პარამეტრის შეცვლა დამოკიდებულია მხოლოდ სისტემის საწყის და საბოლოო მდგომარეობაზე და გზა, რომლითაც იგი მიიღება, არ აქვს მნიშვნელობა.

გიბსის ენერგია

თერმოდინამიკური პარამეტრები და პროცესები, უმეტესწილად, დაკავშირებულია სისტემის შემადგენელი ნივთიერებების ენერგეტიკულ პოტენციალთან. ამრიგად, გიბსის ენერგია უდრის სისტემის მთლიან ქიმიურ ენერგიას. ის გვიჩვენებს, რა ცვლილებები მოხდება ქიმიური რეაქციების დროს და ურთიერთქმედებენ თუ არა ნივთიერებები საერთოდ.

რეაქციის დროს სისტემის ენერგიისა და ტემპერატურის ოდენობის ცვლილება გავლენას ახდენს ისეთ ცნებებზე, როგორიცაა ენტალპია და ენტროპია. ამ ორ პარამეტრს შორის განსხვავებას გიბსის ენერგია ან იზობარულ-იზოთერმული პოტენციალი ეწოდება.

ამ ენერგიის მინიმალური მნიშვნელობა შეინიშნება, თუ სისტემა წონასწორობაშია და მისი წნევა, ტემპერატურა და ნივთიერების რაოდენობა უცვლელი რჩება.

ჰელმჰოლცის ენერგია

ჰელმჰოლცის ენერგია (სხვა წყაროების მიხედვით - უბრალოდ თავისუფალი ენერგია) წარმოადგენს ენერგიის პოტენციურ რაოდენობას, რომელიც დაიკარგება სისტემის მიერ მის გარეთ არსებულ სხეულებთან ურთიერთობისას.

ჰელმჰოლცის თავისუფალი ენერგიის კონცეფცია ხშირად გამოიყენება იმის დასადგენად, თუ რა მაქსიმალური სამუშაო შეუძლია შეასრულოს სისტემამ, ანუ რამდენი სითბო გამოიყოფა ნივთიერებების ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას.

თუ სისტემა თერმოდინამიკური წონასწორობის მდგომარეობაშია (ანუ ის არ ასრულებს რაიმე სამუშაოს), მაშინ თავისუფალი ენერგიის დონე მინიმუმამდეა. ეს ნიშნავს, რომ ცვლილებები სხვა პარამეტრებში, როგორიცაა ტემპერატურა, წნევა და ნაწილაკების რაოდენობა, ასევე არ ხდება.

ქიმიური თერმოდინამიკისა და კინეტიკის ელემენტები

თერმოდინამიკური სისტემები: სისტემების განსაზღვრა, კლასიფიკაცია (იზოლირებული, დახურული, ღია) და პროცესები (იზოთერმული, იზობარული, იზოქორული). სტანდარტული მდგომარეობა.

თერმოდინამიკა -ეს არის მეცნიერებაპროცესების ზოგადი სქემების შესწავლა, რომელსაც თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა, შთანთქმა და ტრანსფორმაცია.

ქიმიური თერმოდინამიკაშეისწავლის ქიმიური ენერგიის და მისი სხვა ფორმების ორმხრივ გარდაქმნებს - თერმული, მსუბუქი, ელექტრო და ა. ქიმიური რეაქციები. თერმოქიმია, რომელიც ქიმიური თერმოდინამიკის ფილიალია, სწავლობს ქიმიური რეაქციების თერმულ ეფექტებს.

თერმოდინამიკური განხილვის ობიექტს ეწოდება თერმოდინამიკური სისტემა ან უბრალოდ სისტემა.

სისტემა არის ნებისმიერი ბუნებრივი ობიექტი, რომელიც შედგება დიდი რაოდენობით მოლეკულებისგან (სტრუქტურული ერთეულები) და გამოყოფილია სხვა ბუნებრივი ობიექტებისგან რეალური ან წარმოსახვითი სასაზღვრო ზედაპირით (ინტერფეისი).

სისტემის მდგომარეობა არის სისტემის თვისებების ერთობლიობა, რომელიც საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ სისტემა თერმოდინამიკის თვალსაზრისით.

თერმოდინამიკური სისტემების ტიპები:

I. მატერიისა და ენერგიის გაცვლის ბუნებით გარემოსთან:

იზოლირებული სისტემა არ ცვლის არც მატერიას და არც ენერგიას გარემოსთან (Δm = 0; ΔE = 0) - თერმოსი, დევარის კოლბა.

ადიაბატურად იზოლირებული - თერმული ენერგიის გაცვლა გარე გარემოსთან შეუძლებელია, მატერიის გაცვლა შესაძლებელია.

2. დახურული სისტემა - არ ცვლის მატერიას გარემოსთან, მაგრამ შეუძლია ენერგიის გაცვლა (დახურული კოლბა რეაგენტებით).

3. ღია სისტემა - შეუძლია გაცვალოს როგორც მატერია, ასევე ენერგია გარემოსთან (ადამიანის სხეულთან).

ერთი და იგივე სისტემა შეიძლება იყოს სხვადასხვა შტატებში. სისტემის თითოეულ მდგომარეობას ახასიათებს თერმოდინამიკური პარამეტრების მნიშვნელობების გარკვეული ნაკრები. თერმოდინამიკური პარამეტრები მოიცავს ტემპერატურას, წნევას, სიმკვრივეს, კონცენტრაციას და ა.შ. მინიმუმ ერთი თერმოდინამიკური პარამეტრის ცვლილება იწვევს მთლიანად სისტემის მდგომარეობის ცვლილებას. როდესაც თერმოდინამიკური პარამეტრები სისტემის ყველა წერტილში (მოცულობა) მუდმივია, სისტემის თერმოდინამიკურ მდგომარეობას წონასწორობა ეწოდება.

II. აგრეგაციის მდგომარეობის მიხედვით:

1. ჰომოგენური - ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებში მკვეთრი ცვლილებების არარსებობა სისტემის ერთი უბნიდან მეორეზე გადასვლისას (შედგება ერთი ფაზისგან).

2. ჰეტეროგენული - ორი ან მეტი ერთგვაროვანი სისტემა ერთში (შედგება ორი ან მეტი ფაზისაგან).

ფაზა არის სისტემის ნაწილი, რომელიც ერთგვაროვანია შემადგენლობისა და თვისებების ყველა წერტილში და გამოყოფილია სისტემის სხვა ნაწილებისგან ინტერფეისით. ერთგვაროვანი სისტემის მაგალითია წყალხსნარი. მაგრამ თუ ხსნარი გაჯერებულია და ჭურჭლის ძირში არის მარილის კრისტალები, მაშინ განხილული სისტემა ჰეტეროგენულია (არსებობს ფაზის საზღვარი). ჰომოგენური სისტემის კიდევ ერთი მაგალითია მარტივი წყალი, მაგრამ მასში მოძრავი ყინულის წყალი ჰეტეროგენული სისტემაა.

ფაზის გადასვლა - ფაზური გარდაქმნები (ყინულის დნობა, წყლის დუღილი).

თერმოდინამიკური პროცესი- გარდამავალი თერმოდინამიკური სისტემაერთი მდგომარეობიდან მეორეში, რაც ყოველთვის დარღვევასთან არის დაკავშირებული წონასწორობასისტემები.

მაგალითად, ჭურჭელში შემავალი გაზის მოცულობის შესამცირებლად, საჭიროა დგუშის ჩასმა. ამ შემთხვევაში აირი შეიკუმშება და, პირველ რიგში, დგუშის მახლობლად გაზის წნევა გაიზრდება - წონასწორობა დაირღვევა. დისბალანსი უფრო დიდი იქნება რაც უფრო სწრაფად მოძრაობს დგუში. თუ დგუშს ძალიან ნელა მოძრაობთ, მაშინ წონასწორობა ოდნავ ირღვევა და წნევა სხვადასხვა წერტილში ოდნავ განსხვავდება გაზის მოცემული მოცულობის შესაბამისი წონასწორობის მნიშვნელობიდან. ლიმიტში, უსასრულოდ ნელი შეკუმშვით, გაზის წნევას ექნება გარკვეული მნიშვნელობა დროის ყოველ მომენტში. შესაბამისად, აირის მდგომარეობა ყოველთვის წონასწორობაში იქნება, ასე რომ უსასრულოდ ნელი პროცესი წონასწორობის მდგომარეობების თანმიმდევრობით შედგება. ამ პროცესს ე.წ წონასწორობა ან კვაზი-სტატიკური.

უსაზღვროდ ნელი პროცესი აბსტრაქციაა. პრაქტიკაში, პროცესი, რომელიც ასე ნელა მიმდინარეობს, შეიძლება ჩაითვალოს კვაზი-სტატიკური, რომ პარამეტრის მნიშვნელობების გადახრები წონასწორობის მნიშვნელობებისგან უმნიშვნელოა. როდესაც წონასწორობის პროცესის მიმართულება იცვლება (მაგალითად, გაზის შეკუმშვის შეცვლა გაფართოებით), სისტემა გაივლის იმავე წონასწორობის მდგომარეობებს, როგორც წინა მოძრაობის დროს, მაგრამ საპირისპირო თანმიმდევრობით. ამიტომ წონასწორობის პროცესებსაც უწოდებენ შექცევადი. პროცესს, რომლის დროსაც სისტემა, რიგი ცვლილებების შემდეგ, უბრუნდება თავდაპირველ მდგომარეობას, ეწოდება წრიული პროცესი ან ციკლი. წონასწორული მდგომარეობისა და შექცევადი პროცესის ცნებები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს თერმოდინამიკაში. თერმოდინამიკის ყველა რაოდენობრივი დასკვნა გამოიყენება მხოლოდ წონასწორობის მდგომარეობებზე და შექცევად პროცესებზე.

თერმოდინამიკური პროცესების კლასიფიკაცია:

იზოთერმული - მუდმივი ტემპერატურა - თ= კონსტ

იზობარული - მუდმივი წნევა - გვ= კონსტ

იზოქორული - მუდმივი მოცულობა - ვ= კონსტ

ადიაბატური - სითბოს გაცვლის არარსებობა სისტემასა და გარე გარემოს შორის - დ ქ=0

სტანდარტული მდგომარეობა- ვ ქიმიური თერმოდინამიკაშეფასებისას ცალკეული ნივთიერებებისა და ხსნარების კომპონენტების პირობითად მიღებული მდგომარეობები თერმოდინამიკური სიდიდეები.

„სტანდარტული მდგომარეობების“ შემოღების აუცილებლობა გამოწვეულია იმით, რომ თერმოდინამიკური კანონები საკმარისად ზუსტად არ აღწერს რეალური ნივთიერებების ქცევას, როდესაც რაოდენობრივი მახასიათებელია. წნევაან კონცენტრაცია. სტანდარტული მდგომარეობები არჩეულია გამოთვლების მოხერხებულობის გამო და ისინი შეიძლება შეიცვალოს ერთი პრობლემიდან მეორეზე გადასვლისას.

სტანდარტულ მდგომარეობებში თერმოდინამიკური სიდიდეების მნიშვნელობებს ეწოდება "სტანდარტული" და აღინიშნება ნულით ზედა ნიშანში, მაგალითად: G0, H0, m0 შესაბამისად სტანდარტულია. გიბსის ენერგია, ენთალპია, ქიმიური პოტენციალინივთიერებები. ზეწოლის ნაცვლად თერმოდინამიკური განტოლებებიამისთვის იდეალური აირებიდა გადაწყვეტილებები გამოიყენება არასტაბილურობა და კონცენტრაციის ნაცვლად გამოიყენება აქტივობა.

თერმოდინამიკის კომისია წმინდა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირი(IUPAC) განსაზღვრა, რომ სტანდარტული მდგომარეობა არის სისტემის მდგომარეობა, რომელიც თვითნებურად არის შერჩეული, როგორც სტანდარტი შედარებისთვის. კომისიამ შესთავაზა ნივთიერებების შემდეგი სტანდარტული მდგომარეობა:

გაზის ფაზისთვის ეს არის (ვარაუდი) მდგომარეობა ქიმიურად სუფთა ნივთიერებაგაზის ფაზაში 100 kPa სტანდარტული წნევის ქვეშ (1982 წლამდე - 1 სტანდარტული ატმოსფერო, 101,325 Pa, 760 მმ Hg), რაც გულისხმობს თვისებების არსებობას იდეალური გაზი.

სუფთა ფაზისთვის, ნარევი ან გამხსნელი თხევადი ან მყარი აგრეგაციის მდგომარეობა- ეს არის ქიმიურად სუფთა ნივთიერების მდგომარეობა თხევად ან მყარ ფაზაში სტანდარტული წნევის ქვეშ.

ხსნარისთვის, ეს არის ხსნარის (ვარაუდი) მდგომარეობა სტანდარტთან მოლალობა 1 მოლ/კგ, სტანდარტული წნევის ან სტანდარტული კონცენტრაციის პირობებში, ხსნარის განუსაზღვრელი ვადით განზავების პირობებში.

ქიმიურად სუფთა ნივთიერებისთვის, ეს არის ნივთიერება, რომელიც აგრეგაციის მკაფიოდ განსაზღვრულ მდგომარეობაშია მკაფიოდ განსაზღვრული, მაგრამ თვითნებური სტანდარტული წნევის ქვეშ.

სტანდარტული მდგომარეობის IUPAC განმარტება არ შეიცავს სტანდარტულ ტემპერატურას, თუმცა სტანდარტულ ტემპერატურას ხშირად უწოდებენ 25 °C (298.15 K).

7. რეაქციის სიჩქარე: საშუალო და ჭეშმარიტი. მასობრივი მოქმედების კანონი.

თერმოდინამიკური სისტემები: სისტემების განსაზღვრა, კლასიფიკაცია (იზოლირებული, დახურული, ღია) და პროცესები (იზოთერმული, იზობარული, იზოქორული). სტანდარტული მდგომარეობა.

ჩვენ გვაქვს ყველაზე დიდი საინფორმაციო მონაცემთა ბაზა RuNet-ში, ასე რომ თქვენ ყოველთვის შეგიძლიათ იპოვოთ მსგავსი მოთხოვნები

რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება კონცენტრაციაზე. ელემენტარული რეაქციის მოქმედების მოლეკულურობა. რეაქციის რიგი. პირველი და ნულოვანი რიგის რეაქციების კინეტიკური განტოლებები. ნახევარგამოყოფის პერიოდი.

რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე. რეაქციის სიჩქარის ტემპერატურული კოეფიციენტი და მისი მახასიათებლები ბიოქიმიური პროცესებისთვის. აქტივაციის ენერგია.

კატალიზი არის ერთგვაროვანი და ჰეტეროგენული. ფერმენტის კატალიზი. მიქაელის-მენტენის განტოლება.

ქიმიური ბალანსი. შექცევადი და შეუქცევადი რეაქციები.

გადასახადი მანოზე. ტურისტული გადასახადი. სატრანსპორტო საშუალების პარკირების საფასური

გადასახადის გადამხდელები არიან ფიზიკური და იურიდიული პირები, მათ შორის არარეზიდენტები, რომლებიც წარმოადგენენ უფლებამოსილებას საცხოვრებლის ხელშეუხებლობის პროექტებზე, ამოღების გადამხდელები არიან იურიდიული პირები, მათი ფილიალები (ფილიალები, წარმომადგენლობები)

სოფლის მეურნეობა

კულტურების კლასიფიკაცია ბოტანიკური და ბიოლოგიური მახასიათებლების მიხედვით. ნათესი ფართობების სტრუქტურის ფორმირება. სოფლის მეურნეობის ტექნოლოგია. ბიოლოგიური და ბოტანიკური თვისებები.

ვიბრაციის მეცნიერების საფუძვლები. პრაქტიკული რობოტები

შრომის მეცნიერების დეპარტამენტისა და სპეციალობის სტუდენტებისთვის დავალებების საწყისი გზამკვლევი 5.01010301 „ტექნოლოგიური ცნობიერება“. სახელმძღვანელო შეიცავს ცამეტი ტიპიური პრაქტიკული ოპერაციის შეჯამებას და საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ინფორმაცია და სხვადასხვა ცოდნა ძირითადი საკვების შესახებ: საკვები, სიმძლავრე და მასალების გადამუშავების მეთოდები.

მატერიალური პასუხისმგებლობა ქონებისა და კონკრეტული საწარმოს ხელყოფისათვის

საწარმოს უსაფრთხოების სისტემის ელემენტები და თანაბარი ნაწილები. დაცვის სამსახურის უფროსი. დაცული წვდომის რეჟიმი. ექსტრემალური ფსიქოლოგია.

საკურსო სამუშაო თემაზე „რობოტების საფუძვლები კომპიუტერზე“ თემაზე: Windows OS ობიექტები. კიევი 2015 წელი

ავტორი: ქიმიური ენციკლოპედია ნ.ს. ზეფიროვი

სტანდარტული მდგომარეობაქიმიურ თერმოდინამიკაში, სისტემის მდგომარეობა, რომელიც არჩეულია საცნობარო მდგომარეობად თერმოდინამიკური სიდიდეების შეფასებისას. სტანდარტული მდგომარეობის არჩევის აუცილებლობა გვ. იმის გამო, რომ აბს ვერ გამოითვლება ქიმიური თერმოდინამიკის ფარგლებში. გიბსის ენერგიების, ქიმიური პოტენციალის, ენთალპიების და სხვა თერმოდინამიკური სიდიდეების მნიშვნელობები მოცემული ნივთიერებისთვის; გაანგარიშება შესაძლებელია მხოლოდ ეხება. ამ რაოდენობების მნიშვნელობები მოცემულ მდგომარეობაში მათ მნიშვნელობასთან შედარებით სტანდარტულ მდგომარეობაში გვ.

სტანდარტული მდგომარეობა გ. არჩეულია გამოთვლების მოხერხებულობისთვის; ის შეიძლება შეიცვალოს ერთი დავალებიდან მეორეზე გადასვლისას. თერმოდინამიკური სიდიდეების მნიშვნელობები სტანდარტულ მდგომარეობაში გვ. მათ უწოდებენ სტანდარტებს და, როგორც წესი, მითითებულია ნულით თავზე. ინდექსი, მაგალითად G 0, H 0, m 0 - შესაბამისად, სტანდარტული გიბსის ენერგია, ენთალპია, ნივთიერების ქიმიური პოტენციალი. ქიმიური რეაქციისთვის D G 0, D H 0, D S 0 უდრის რეაქტიული სისტემის ცვლილებებს, შესაბამისად, G 0, H 0 და S 0 საწყისი ნივთიერებებიდან სტანდარტულ მდგომარეობაზე გადასვლისას c. რეაქციის პროდუქტებზე სტანდარტულ მდგომარეობაში გვ.

სტანდარტული მდგომარეობა გ. ხასიათდება სტანდარტული პირობებით: წნევა p 0, ტემპერატურა T 0, შემადგენლობა (მოლური ფრაქცია x 0). IUPAC კომისიამ თერმოდინამიკის შესახებ (1975) განსაზღვრა სტანდარტული მდგომარეობა გვ. ყველა აირისებრი ნივთიერებისთვის, სუფთა ნივთიერება (x 0 = 1) არის იდეალური აირის მდგომარეობაში წნევით p 0 = 1 ატმ (1.01 10 5 Pa) ნებისმიერ ფიქსირებულ მდგომარეობაში. ტემპერატურა. მყარი და თხევადი ნივთიერებებისთვის, ძირითადი სტანდარტული მდგომარეობა არის სუფთა (x 0 = 1) ნივთიერების მდგომარეობა გარე წნევის ქვეშ p 0 = 1 ატმ. სტანდარტული მდგომარეობის განმარტებაში გვ. IUPAC T 0 არ შედის, თუმცა სტანდარტული ტემპერატურა ხშირად არის 298.15 K.

მნ. 1 ატმ წნევის მქონე აირები არ შეიძლება ჩაითვალოს იდეალურ გაზად. სტანდარტული მდგომარეობა გ. ამ შემთხვევებში, არა რეალური, მაგრამ ზოგიერთი ჰიპოთეტური. სახელმწიფო. მსგავსი ხელოვნება. შერჩევა სტანდარტული მდგომარეობა გვ. აიხსნება იდეალური გაზის თერმოდინამიკური ფუნქციების გამოთვლების სიმარტივით.

მარტივი ნივთიერებებისგან ქიმიური ნაერთის წარმოქმნის პროცესისთვის თერმოდინამიკური საცნობარო წიგნებში მოცემულია გიბსის ენერგიები, ენთალპია, ენტროპია.

ამ სიდიდეების დასადგენად ირჩევენ რამდენიმე მარტივ ნივთიერებას, რომლისთვისაც, განმარტებით, შემდეგი პირობებია დაცული: = 0, =0, = 0. როგორც სტანდარტული მდგომარეობა გვ. მარტივი ნივთიერებებისთვის აღებულია ელემენტის სტაბილური ფაზა და ქიმიური მდგომარეობა მოცემულ ტემპერატურაზე. ეს მდგომარეობა ყოველთვის არ ემთხვევა ბუნებრივ მდგომარეობას; ასე რომ, სტანდარტული მდგომარეობა გვ. მარტივი ნივთიერება ფტორი ყველა ტემპერატურაზე არის სუფთა იდეალური გაზი 1 ატმზე, რომელიც შედგება F 2 მოლეკულებისგან; ამ შემთხვევაში, F 2-ის ატომებად დაყოფა არ არის გათვალისწინებული. სტანდარტული მდგომარეობა გ. შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვადასხვა ტემპერატურის დიაპაზონში. Na-სთვის, მაგალითად, 0-დან T pl-მდე (370,86 K) სტანდარტული მდგომარეობა გვ. მარტივი ნივთიერება - სუფთა ლითონი. Na 1 ატმ; T pl-დან T bp-მდე (1156,15 K) დიაპაზონში - სუფთა სითხე Na 1 ატმზე; 1156,15 K-ზე ზემოთ არის იდეალური გაზი 1 ატმზე, რომელიც შედგება ექსკლუზიურად Na ატომებისგან. ამრიგად, მყარი NaF-ის წარმოქმნის სტანდარტული ენთალპია 370,86 K-ზე ქვემოთ, შეესაბამება ენთალპიის ცვლილებას Na (s) + 1/2 F 2 = NaF (s) რეაქციაში, ხოლო 370,86-1156,15 K დიაპაზონში შეესაბამება ცვლილებას. ენთალპია რეაქციაში Na (თხევადი) + 1/2 F 2 = NaF (TB).

სტანდარტული მდგომარეობა გ. წყალხსნარში იონი შეჰყავთ, რათა შესაძლებელი გახდეს D aq H 0 (H 2 O) დაშლის ექსპერიმენტულად განსაზღვრული ენთალპიის ხელახალი გამოთვლა ქიმიური ნაერთის წარმოქმნის ენთალპიაში. ასე რომ, თუ ცნობილია წყალში KCl-ის დაშლის სტანდარტული ენთალპია და D H 0 arr [K +, ხსნარი] და [Cl -, ხსნარი] - შესაბამისად, K + და Cl იონების წარმოქმნის ენთალპია სტანდარტულ მდგომარეობაში c. . წყალხსნარში, მაშინ KCl-ის წარმოქმნის სტანდარტული ენთალპია შეიძლება გამოითვალოს განტოლებით: [KCl, tv] = = - D aq H 0 (H 2 0) + [K +, ხსნარი] + [Cl -, ხსნარი ].

როგორც სტანდარტული მდგომარეობა გვ. იონი წყალხსნარში, IUPAC-ის რეკომენდაციების მიხედვით, ამ იონის მდგომარეობა ჰიპოთეტურია. ერთმოლიანი წყალხსნარი, რომელშიც განსახილველი იონის ენთალპია უდრის მის ენთალპიას უსასრულოდ განზავებულ ხსნარში. გარდა ამისა, ვარაუდობენ, რომ H + იონის ფორმირების ენთალპია სტანდარტულ მდგომარეობაში არის c., ე.ი. [H +, ხსნარი, H 2 O] არის ნული. შედეგად, შესაძლებელი ხდება ხსნარში სხვა იონების წარმოქმნის შედარებით სტანდარტული ენთალპიების მიღება ქიმიური ნაერთების წარმოქმნის ენთალპიების ყველაზე საიმედო (საკვანძო) მნიშვნელობებზე დაყრდნობით. თავის მხრივ, ხსნარში იონების წარმოქმნის ენთალპიების მიღებული მნიშვნელობები ემსახურება ქიმიური ნაერთის წარმოქმნის უცნობი ენთალპიების განსაზღვრას იმ შემთხვევებში, როდესაც იზომება დაშლის სტანდარტული ენთალპიები.

სტანდარტული მდგომარეობა გ. თერმოდინამიკური აქტივობების, გიბსის ენერგიების, ენთალპიების, შერევის ენტროპიის გაანგარიშებისას საცნობარო მდგომარეობად შემოყვანილია ორი და მრავალკომპონენტიანი სისტემების კომპონენტები (STANDARD STATE-ში ბოლო სამი მნიშვნელობა ნულის ტოლია). შესაძლებელია ე.წ. STANDARD CONDITION-ის სიმეტრიული არჩევანი. კომპონენტი გამოიყენება მის საბაზისო STANDARD CONDITION c., განსაზღვრული IUPAC-ის მიხედვით. თუ მრავალკომპონენტიანი სისტემა თხევადია, მაშინ როგორც სტანდარტული მდგომარეობა გ. კომპონენტები, აღებულია მათი თხევადი მდგომარეობა. ალტერნატივა არის სტანდარტული მდგომარეობის c. ანტისიმეტრიული არჩევანი, როდესაც გამხსნელისთვის შენარჩუნებულია სტანდარტული მდგომარეობა c, არჩეულია IUPAC-ის რეკომენდაციების მიხედვით, ხოლო გამხსნელი A-სთვის, როგორც სტანდარტული მდგომარეობა c. მისი მდგომარეობა შეირჩევა ერთეული კონცენტრაციის ხსნარში, რომელსაც აქვს უსასრულოდ განზავებული ხსნარის თვისებები. აირჩიეთ სტანდარტული მდგომარეობა გვ. ამ შემთხვევაში ის დაკავშირებულია გარკვეულ კონცენტრაციასთან. მასშტაბი (მოლარული ფრაქცია, მოლარობა, მოლარობა). ანტისიმეტრიული შერჩევა STANDARD CONDITION გვ. მოსახერხებელია იმ შემთხვევებში, როდესაც გამხსნელი არ არსებობს მოცემულ ფაზაში სუფთა სახით (მაგალითად, HCl არ არსებობს სითხის სახით ოთახის ტემპერატურაზე).

სტანდარტული მდგომარეობის კონცეფცია გვ. დასაწყისში G. Lewis-მა შემოიღო. მე -20 საუკუნე

ლიტერატურა: Lewis J., Randall M., Chemical Thermodynamics, trans. ინგლისურიდან, მ., 1936; Belousov V.P., Panov M.Yu., Thermodynamics of aqueous solutions of nonelectrolytes, L., 1983: Voronin G.F., Thermodynamics of Fundamentals, M., 1987, გვ. 91, 98, 100. მ.ვ. კორობოვი.

ქიმიური ენციკლოპედია. ტომი 4 >>

თერმოდინამიკური რაოდენობების შეფასებისას ცალკეული ნივთიერებებისა და ხსნარების კომპონენტების პირობითად მიღებული მდგომარეობა.

„სტანდარტული მდგომარეობების“ შემოღების აუცილებლობა გამოწვეულია იმით, რომ თერმოდინამიკური კანონები საკმარისად ზუსტად არ აღწერს რეალური ნივთიერებების ქცევას, როდესაც წნევა ან კონცენტრაცია რაოდენობრივ მახასიათებელს წარმოადგენს. სტანდარტული მდგომარეობები არჩეულია გამოთვლების მოხერხებულობის გამო და ისინი შეიძლება შეიცვალოს ერთი პრობლემიდან მეორეზე გადასვლისას.

სტანდარტულ მდგომარეობებში თერმოდინამიკური სიდიდეების მნიშვნელობებს უწოდებენ "სტანდარტს" და აღინიშნება ნულით ზედწერილში, მაგალითად: G 0, H 0, m 0 არის, შესაბამისად, სტანდარტული გიბსის ენერგია, ენთალპია და ქიმიური პოტენციალი. ნივთიერების. წნევის ნაცვლად, თერმოდინამიკური განტოლებები გამოიყენება იდეალური გაზებისა და ამონახსნებისთვის, ხოლო კონცენტრაციის ნაცვლად გამოიყენება აქტივობა.

IUPAC სტანდარტის ქვეყნები

სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირის თერმოდინამიკის კომისიამ (IUPAC) დაადგინა, რომ სტანდარტული მდგომარეობა არის სისტემის მდგომარეობა, რომელიც თვითნებურად არჩეულია შედარებისთვის სტანდარტად. კომისიამ შესთავაზა ნივთიერებების შემდეგი სტანდარტული მდგომარეობა:

• გაზის ფაზისთვის, ეს არის ქიმიურად სუფთა ნივთიერების მდგომარეობა აირის ფაზაში 100 კპა სტანდარტული წნევის ქვეშ (1982 წლამდე - 1 სტანდარტული ატმოსფერო, 101,325 Pa, 760 მმ Hg), რაც გულისხმობს გაზის იდეალური თვისებების არსებობას. .
• სუფთა ფაზის, ნარევის ან გამხსნელისთვის თხევად ან მყარ აგრეგატულ მდგომარეობაში, ეს არის ქიმიურად სუფთა ნივთიერების მდგომარეობა თხევად ან მყარ ფაზაში სტანდარტული წნევის ქვეშ.
• ხსნარისთვის, ეს არის გამხსნელი ნივთიერების (ვარაუდი) მდგომარეობა 1 მოლ/კგ სტანდარტული მოლარობით, სტანდარტული წნევის ან სტანდარტული კონცენტრაციის ქვეშ, თუ ვივარაუდებთ, რომ ხსნარი უსასრულოდ განზავებულია.
• ქიმიურად სუფთა ნივთიერებისთვის, ეს არის ნივთიერება, რომელიც აგრეგაციის მკაფიოდ განსაზღვრულ მდგომარეობაშია მკაფიოდ განსაზღვრული, მაგრამ თვითნებური სტანდარტული წნევის ქვეშ.

სტანდარტული მდგომარეობის IUPAC განმარტება არ შეიცავს სტანდარტულ ტემპერატურას, თუმცა სტანდარტულ ტემპერატურას ხშირად უწოდებენ 25 °C (298.15 K).