2011/2012 tavaszi félév 4. óra

Átírás

1 211/212 tvszi félév 4. ór Termokémi Feltok hőkitás, fjlgos és moláris hőkitás foglmák megismerésére Látes hő Összetett számítások hlmzállotváltozássl (l. jég és gőz összekeverése) Rekióetli, égési etli (l. égetés, gázelegy összetételéek meghtározás) Kézőési etli Hess tétele Gáz- és folyékegyesúlyok: z egyesúlyi álló és z egyesúlyi összetétel számítás Egyesúlyi álló foglm Folyékfázisú egyesúlyok (l. észteresítés, st.) Kiiulási ygok és termékek meyigéek, koetráióják, meghtározás egyesúlyr vezető rekió ekő Zoltá jegyzete: 7.6 és 8. fejezetek Ereeti Veszrémi Tmás (igitális sok Gáor) jegyzet: VIII. és IX. fejezet Gykorlt yg: itt z Okttás fülö elül z Egyé ktegóriá Kémii számítások keresztfélévesekek tvsz meüt kell válszti! 1

2 Fotos tuivlók - Termokémi: Nyitott, zárt, elszigetelt reszer Eotherm és eotherm folymtok (miig reszerük szemotjáól ézi!!! lógi z eort-imort tevékeységgel) Eotherm: hő kimegy reszeről, előjele: egtív (l. égés!!) Eotherm: hő emegy reszere, előjele: ozitív Hőkitás () : megj, hogy meyi hőt kell közöli reszerrel, hogy k hőmérséklete egységyivel emelkeje: Homogé ygok hőkitás: Q(J)= (J/ ) (T 2 -T 1 )( ) Q (J) = (J/kg ) m (kg) T ( ) = m (J/mol ) (mól) T ( ). : fjlgos (1kg-r votkozik) és m : moláris (1 mólr votkozik) Termikus egyesúly elérése: hőmérséklet kiegyelítőése Q leott +Q felvett = Látes hő hő zo formáj, melyek felszulás vgy elyelőése sorá is hőmérséklet-változás. (l. Hlmzállot változások) fjlgos és moláris olváshő : Q olv (J)= L olv (J/kg)m(kg) = L olv, (J/mól)(mól) 2

3 Q(J)= (J/ ) (T 2 -T 1 )( ) Q = mt= m T Q leott +Q felvett = Q olv = L olv m=l olv, Mólok szám: =m/mw él: (ekő jegyzet) Egy hőszigetelt eéye 1, kilogrmm tömegű, 2, hőmérsékletű vizet ötük, mj elehelyezük egy 1, hőmérsékletű, 3, kilogrmm tömegű rézkokát. Mekkor kilkuló közös hőmérséklet? víz és réz hőkitás: (víz) = 4,182 kj/(kg ), (réz) =,385 kj/(kg ). 3

4 Q(J)= (J/K) (T 2 -T 1 )(K) Q = mt= m T Q leott +Q felvett = Q olv = L olv m=l olv, Pél:, Mekkor víz moláris hőkitás, h fjlgos hőkitás (víz)=4,182 kj/(kg )?, Mekkor víz moláris olváshője, h fjlgos olváshője L olv = 335 kj/kg Mólok szám: =m/mw 4

5 Q(J)= (J/K) (T 2 -T 1 )(K) Q = mt= m T Q leott +Q felvett = Q olv = L olv m=l olv, Mólok szám: =m/mw él: (ekő jegyzet) Mekkor tömegű 16, hőmérsékletű vízgőzt kell egy hőszigetelt eéye lévő 2,5 kilogrmm tömegű és 25, hőmérsékletű jégtömre fúvti, hogy keletkező víz hőmérséklete 5, legye? Mekkor lesz z eéye tlálhtó víz tömege, h feltételezzük, hogy z összes gőz 5, -os vízzé lkul? (jég) = 2,9 kj/(kg ), (sefolyós víz) = 4,182 kj/(kg ), (vízgőz) = 2,8 kj/(kg ), L olv = 335 kj/kg, L forr = 226 kj/kg. 5

6 Fotos tuivlók - Termokémi: Str állot: 25 (298,15 K) és P légyomás Termokémii rekióegyelet (hőváltozás, hlmzállot jelölése!) Str rekióhő: H r (rekiór juk meg) Str moláris kézőéshő: H k (1 mól vegyületre juk meg) Elemek legstili móosult: zérus kézőéshő Str moláris égéshő: H é (1 mól vegyületre juk meg) Hess-tétel: kémii rekiók str rekióhője sk kiiulási ygoktól, végtermékektől és zok állotától függ. Ez más szvkkl zt jeleti, hogy egy rekió str rekióhője függetle ttól, hogy rekiót egy vgy tö léése tettük meg. 6

7 Q(J)= (J/K) (T 2 -T 1 )(K) Q = mt= m T Q leott +Q felvett = Q olv = L olv m=l olv, él: (ekő jegyzet) Mekkor z etilé str égéshője? k H ( 2 H 4 (g))= +52,3 kj/mol k H (O 2 (g))= 393,5 kj/mol k H (H 2 O (g))= 285,8 kj/mol 2 H 4 (g)+3o 2 (g)=2o 2 (g)+2h 2 O (f). Mólok szám: =m/mw 7

8 Q(J)= (J/K) (T 2 -T 1 )(K) Q = mt= m T Q leott +Q felvett = Q olv = L olv m=l olv, Mólok szám: =m/mw él: Mekkor szilár átrium-hiroi str moláris kézőéshője, h ott következő folymt str rekióhője? 2 NOH (sz) + O 2 (g) = N 2 O 3 (sz) + H 2 O (f) r H = 171,3 kj. ottk továá következő str kézőéshők: k H (N 2 O 3 (sz)) = 113,8 kj/mol, k H (O 2 (g)) = 393,5 kj/mol k H (H 2 O (f)) = 285,8 kj/mol. 8

9 Q(J)= (J/K) (T 2 -T 1 )(K) Q = mt= m T Q leott +Q felvett = Q olv = L olv m=l olv, 7.4. él: (ekő jegyzet) Számíts ki szilár PS és PSO 4 moláris kézőéshőjét, h ismerjük következő rekiók str etliáit (zz str rekióhőit), illetve SO 2 gáz kézőéshőjét: k H (SO 2 (g)) = 296,8 kj/mol! PS (sz) + 2 O 2 (g) = PSO 4 (sz) r H (1) = 817,26 kj Mólok szám: =m/mw PS (sz) + PSO 4 (sz) = 2P(sz) + 2SO 2 (g) r H (2) = +414,49 kj 9

10 Fotos tuivlók Egyesúlyr vezető rekiók: Egyesúlyi álló vgy tömeghtástört: K Egyesúlyi álló miig sk egyesúlyi értékeket helyettesítsük! Gázok eseté z egyesúlyi állót emsk koetráiókkl, e mólszámokkl (K ), móltörttel (K ), riális yomásokkl (K ) is kifejezhetjük. K isszoiáiófok: isszoiáió sorá elomlott részeskék meyiségéek és z ott részeske kiiulási (össz)meyiségéek ráy. [ kezeti elomlott ] [ egyesúlyi] [ egyesúlyi] 1 kezeti K kezeti kezeti 1 K

11 ++ K K K K + +. Mólok szám: =m/mw Molritás: =/V V=RT R=8.314 J/molK 8.1 él: (ekő jegyzet) z mmói egy ige fotos vegyiri lyguk, elemi hirogéől és itrogéől állítják elő, mely egyesúlyi folymt. 4 hőmérséklete z egyesúlyi elegye z egyes komoesek koetráiój következő: Komoes Koetráió N 2 (g),15 mol/m 3 H 2 (g),45 mol/m 3 NH 3 (g),12 mol/m 3 Mekkor z lái folymt egyesúlyi állój? N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) 11

12 ++ K K K K + +. Mólok szám: =m/mw Molritás: =/V V=RT R=8.314 J/molK 8.2 él: (ekő jegyzet) Megfelelőe mgs hőmérséklete szémooiól és hirogéől egyesúlyi folymt metolgőz keletkezik következő egyelet ljá: O (g) + 2 H 2 (g) H 3 OH (g). Egy 1, m 3 térfogtú trtály összekeverük 28, grmm szé-mooiot és 6, grmm hirogégázt. Megvárjuk, hogy eálljo z egyesúly, ekkor zt tsztljuk, hogy szé-mooik már sk 16,%- tlálhtó meg rekióelegye. Mekkor metol koetráiój? Mekkor folymt egyesúlyi állój? r(h) = 1,; r() = 12,; r(o) = 16,. 12

13 ++ K K K K + +. Mólok szám: =m/mw Molritás: =/V V=RT R=8.314 J/molK 8.3 él: (ekő jegyzet) Hirogégázt jógőzökkel összekeverve egyesúlyi rekió hirogé-joi keletkezik. folymt egyesúlyi állój 445 hőmérséklete K = 5,2: H 2 (g) + I 2 (g) 2 HI (g). Egy 2, m 3 térfogtú ereetileg üres trtály összekeverük 2, mól hirogégázt és 2, mól jógőzt, és megvárjuk, hogy eálljo z egyesúly. Állítsuk meg z egyes komoesek egyesúlyi koetráióját! 13

14 ++ K K K K + +. Mólok szám: =m/mw Molritás: =/V V=RT R=8.314 J/molK 8.7 él: (ekő jegyzet) iitrogé-tetroi-gáz már szohőmérséklete is omlik z lái rekióegyelet szerit: N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (g). rekió egyesúlyi állój 25 hőmérséklete K = 4, Egy 5, m 3 térfogtú üres trtály,2 mol tiszt iitrogé-tetroi-gázt jutttuk. z egyesúly eálltávl mekkor lesz vegyület isszoáiófok? Állítsuk meg z egyes komoesek koetráióját és móltörtjét is! 14

15 Q(J)= (J/K) (T 2 -T 1 )(K) Q = mt= m T Q leott +Q felvett = Q olv = L olv m=l olv, Mólok szám: =m/mw él: (ekő jegyzet) Egy 2, kilogrmm tömegű és 2, hőmérsékletű jégtömöt egy hőszigetelt eéye lévő,5 kilogrmm tömegű, 15, hőmérsékletű víze helyezük. Mekkor hőmérsékletkiegyelítőés utá reszer hőmérséklete? L olv = L fgyás = 335 kj/kg, (jég) = 2,9 kj/(kg ), (sefolyós víz) = 4,182 kj/(kg ). 15

16 Házifelt Termokémi: 7.33, 7.35, 7.36, 7.39 Egyesúly: 8.5, 8.6,