ดาวน์โหลดงานนำเสนอ
งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ
1
เทอร์โมเคมี (Thermochemistry)
2
(Thermochemical reaction)
H2S(g) + (3/2)0 2(g) ฎ H2O(l) + SO2(g) DHoํ298 = kJ Reactants Products Energy สมการเทอร์โมเคมี (Thermochemical reaction)
3
ที่สภาวะใด ๆ DH, DHreaction
ที่สภาวะมาตรฐาน (standard state) DHO (สภาวะที่ความดันเท่ากับ 1 บรรยากาศ อุณหภูมิใด ๆ) (P = 1 atm) STP = Standard Temperature and Pressure
4
(Endothermic reaction) (Exothermic reaction)
DH > O : ปฏิกิริยาดูดความร้อน (Endothermic reaction) DH < O : ปฏิกิริยาคายความร้อน (Exothermic reaction)
5
1) Hess Law 2) Bond Energy 3) Heat of Formation หา DH ?
6
หลักในการใช้กฎของเฮสส์ ???
กฎของเฮสส์ (Hess’ Law) “The Law of Constant Heat Summation” “การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยารวม จะมีค่าเท่ากับผลรวมของการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีในปฏิกิริยาย่อยแต่ละขั้น” หลักในการใช้กฎของเฮสส์ ???
7
1. ถ้ากลับทิศทางของปฏิกิริยา
ต้องเปลี่ยนเครื่องหมายของ DH (บวก เป็น ลบ หรือ ลบ เป็น บวก) 2. ถ้าเพิ่มหรือลดจำนวนโมลของสาร ในสมการ จะต้องเพิ่มหรือลดค่า DH โดยการคูณหรือหารด้วยเลขนั้น ๆ ด้วย
8
พลังงานที่ใช้เพื่อเอาชนะแรงดึงดูด เพื่อสลายพันธะของโมเลกุล
Bond Energy (Bond Enthalpy) พลังงานที่ใช้เพื่อเอาชนะแรงดึงดูด ระหว่างอะตอม เพื่อสลายพันธะของโมเลกุล A B ฎ A + B DH = ....
9
1. เอนทาลปีพันธะสลายตัว (Dissociation bond enthalply)
DH o298 = kJ CH4 ฎ CH3 + H CH3 ฎ CH2 + H CH2 ฎ CH + H CH ฎ C + H DH o298 = kJ DH o298 = kJ DH o298 = kJ
10
พลังงานเฉลี่ยที่ใช้ในการทำลายพันธะ โดยไม่พิจารณาว่าเป็นโมเลกุลแบบใด
2. เอนทาลปีพันธะเฉลี่ย (Average bond enthalpy) พลังงานเฉลี่ยที่ใช้ในการทำลายพันธะ ระหว่างคู่อะตอมใด ๆ โดยไม่พิจารณาว่าเป็นโมเลกุลแบบใด
11
C H ฎ C + H C C ฎ C + C C C ฎ C + C C C ฎ C + C Average bond enthalpy
DH o298 = kJ C C ฎ C + C DH o298 = kJ C C ฎ C + C DH o298 = kJ C C ฎ C + C DH o298 = kJ
12
หลักในการคำนวณหา DH จากค่าพลังงานพันธะเฉลี่ย
1. ทำให้สารตั้งต้น (reactants) อยู่ในสภาพ ที่เป็นอะตอมหรือแก๊ส (ไอ) พลังงานที่ใช้ คือ พลังงานสลายพันธะ 2. ธาตุในสภาพที่เป็นอะตอมหรือแก๊ส (ไอ) เข้า สร้างพันธะเกิดเป็นสารผลิตภัณฑ์ (products) พลังงานที่ให้ คือ พลังงานที่ใช้ในการสร้างพันธะ
13
สร้าง - คาย (พลังงานมีค่าเป็นลบ)
สลาย - ดูด (พลังงานมีค่าเป็นบวก)
14
Enthalpy of Formation DHof = การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยา
พลังงานของการเกิด หรือ เอนทาลปีของการเกิด DHof = การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยา การเกิดสารจากธาตุหรือสารที่มีอยู่ใน สภาพธรรมชาติที่สภาวะมาตรฐาน
15
โดยที่ธาตุหรือสารที่มีอยู่ในสภาพธรรมชาติ
ที่สภาวะมาตรฐาน มีค่า พลังงานของการเกิด เป็น ศูนย์ (DHfo = 0) เช่น C(s) Na(s) He(g) S(s) O2(g) Ca(s) N2(g) H2(g) Cl2(g) I2(s) Br2(l)
16
สมการสำหรับคำนวณหา DHo ของปฏิกิริยาใดๆ จาก DHof
DH o = S(np(DHof)P) - S(nR(DHof)R) P R DH o = S(npHoP) - S(nRHoR) ทางทฤษฎี:
17
Ex. จงคำนวณหาค่า DH o ของปฏิกิริยา HCOOH (l) ฎ CO(g) + H2O (l)
จาก DH o = S(np(DHof)P) - S(nR(DHof)R) DH o = DHof(CO,g)+ DHof(H2O,l) - DHof(HCOOH,l) = (-111) + (-285) - (-379) = kJ
18
เอนทาลปีของการเปลี่ยนสถานะ
ความร้อนแฝง (Latent Heat)
19
ความร้อนแฝงของการเปลี่ยนอัญรูป (Heat of Transformation)
C (graphite) ฎ C (diamond) DHo = 1.9 kJ mol-1
20
ความร้อนของการกลายเป็นไอ (Heat of Vaporization)
H2O(l) ฎ H2O(g) DHovap = 44 kJ mol-1 100 OC p= l atm
21
ความร้อนของการหลอมเหลว (Heat of Fusion)
H2O(s) ฎ H2O(l) DHofus= 6 kJ mol-1 0 OC p= l atm
22
ความร้อนของการระเหิด
(Heat of Sublimation) H2O(g) H2O(l) H2O(s) DHofus DHovap DHosub H2O(s) ฎ H2O(g) DHosub = DHovap+ DHofus
23
ความร้อนที่เกิดขึ้นจากการละลาย ในตัวทำละลาย หรือ การผสมกัน
ความร้อนของการละลาย (Heat of Solution) ความร้อนที่เกิดขึ้นจากการละลาย ของสารประกอบของแข็ง ในตัวทำละลาย หรือ การผสมกัน ของของเหลว
24
เมื่อเติมตัวถูกละลาย (solute) 1 mol ลงในตัว ทำละลาย (solvent) n mol
1. ความร้อนอินตริกรัลของสารละลาย (Integral Heat of Solution): DHint ความร้อนที่เกิดขึ้น เมื่อเติมตัวถูกละลาย (solute) 1 mol ลงในตัว ทำละลาย (solvent) n mol
25
integral Heat of Solution at Infinite Dilution
HCl(g) + 5 H2O ฎ HCl. 5 H2O DHint = kJ HCl(g) + 10 H2O ฎ HCl . 10 H2O = HCl(g) H2O ฎ HCl H2O = HCl(g) + aq ฎ HCl(aq) = -H2O integral Heat of Solution at Infinite Dilution
26
ในการทำให้สารละลายเจือจางลง (DHdil)
(1) : HCl(g) + 10 H2O ฎ HCl . 10 H2O (2) : HCl(g) H2O ฎ HCl H2O เช่น (2) - (1): HCl . 10H2O + 90 H2O ฎ HCl H2O DHdil = (-73.85) - (-69.5) = kJ
27
ความร้อนที่เกี่ยวข้องเมื่อเติมตัวถูกละลาย ลงในสารละลายที่มีปริมาณมากพอ
2. ความร้อนดิฟเฟอเรนเชียลของสารละลาย (Differential Heat of Solution) ความร้อนที่เกี่ยวข้องเมื่อเติมตัวถูกละลาย 1 mol ลงในสารละลายที่มีปริมาณมากพอ (การเติมสารลงไป ต้องไม่มีผลให้ความ เข้มข้นของสารละลายเปลี่ยนแปลง)
28
เมื่อ DH = ความร้อนเนื่องจากการผสม solute n2 mol กับ solvent n1 mol
(lim Dn2 ฎ O) โดยที่ n1 คงที่
30
A + B C + D A + B C + D ความสัมพันธ์ระหว่าง DH กับอุณหภูมิ T2: T1: DH2
สารตั้งต้น ผลิตภัณฑ์ DH1
31
เมื่อ DH’ คือความร้อนที่ใช้ในการทำให้ สารตั้งต้น
มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงจาก T1 ฎ T2 DH” คือความร้อนที่ใช้ในการทำให้ สารผลิตภัณฑ์ มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงจาก T2 ฎ T1 และ DH1, DH2 เป็นการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี ของปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ T1 และ T2 ตามลำดับ
32
A + B C + D A + B C + D T2: T1: DH1 = DH’ + DH2 + DH” DH2 DH” DH’ DH1
สารตั้งต้น ผลิตภัณฑ์ DH1 DH1 = DH’ + DH2 + DH”
33
DH1 = DH2 = DH1 + DH2 = DH1 +
34
a A + b B ฎ c C + d D a A + b B ฎ c C + d D
โดยที่ ค่า DCP สำหรับปฏิกิริยา a A + b B ฎ c C + d D โดยที่ ค่า DCP สำหรับปฏิกิริยา a A + b B ฎ c C + d D คือ คือ DCP = c CP(C)+d CP(D)- a CP(A)-b CP(B)
35
“Carnot Cycle” (วัฏจักรคาร์โนต์)
เพื่อให้ประสิทธิภาพของการทำงานมีค่าสูงสุด Carnot เสนอว่า แต่ละขั้นตอนในวัฎจักรนั้น ควรเกิดขบวนการแบบย้อนกลับได้ ดังนี้
งานนำเสนอที่คล้ายกัน
