• Carte/carte electronică
  • Sfaturi MCAT
  • MCAT Prep
  • Ziua Testului
  • Tutori
  • Scoala medicala

Schimbări de energie în reacțiile chimice - termochimie

  • Sistem termodinamic, funcție de stare
    • Un sistem termodinamic este doar un nume elegant pentru sistemul pe care îl studiați.
      • Sistem izolat: fără schimb de căldură, muncă sau materie cu împrejurimile.
      • Sistem închis: schimb de căldură și muncă, dar nu contează cu mediul înconjurător.
      • Sistem deschis: schimb de căldură, muncă și materie cu împrejurimile.
    • O funcție de stare este independentă de cale și depinde doar de stările inițiale și finale.
    • Funcțiile de stare includ: ΔH (entalpie), ΔS (entropie), ΔG (schimbare de energie liberă), ΔU (schimbare de energie internă).
    • Funcția de stat se mai numește cantitate de stare sau funcție de stare.
  • Conservarea Energiei
    • Energia totală a unui sistem izolat rămâne constantă.
    • Energia totală a unui sistem închis sau deschis plus energia totală a împrejurimilor sale este constantă.
    • Energia totală nu se câștigă și nici nu se pierde, este doar transferată între sistem și împrejurimi.
  • Reacții endotermice/exoterme
    • Endotermic = energia este preluată de reacție sub formă de căldură. ΔH este pozitiv.
    • Exotermic = energia este eliberată de reacție sub formă de căldură. ΔH este negativ.
    • entalpia H și căldurile standard de reacție și formare
      • entalpia sau H este conținutul de căldură al unei reacții. Mnemonic: H înseamnă căldură.
      • ΔH este modificarea conținutului de căldură al unei reacții. + înseamnă căldura este captată, - înseamnă că este eliberată căldură.
      • Căldura standard a reacției, ΔHrxn, este modificarea conținutului de căldură pentru orice reacție.
      • Căldura standard de formare, ΔHf, este modificarea conținutului de căldură o reacție de formare.
      • O reacție de formare este în cazul în care un compus sau o moleculă în starea sa standard este format din componentele sale elementare în stările lor standard. Starea standard este locul în care lucrurile se află în starea lor naturală, cea mai scăzută energie. De exemplu, oxigenul este O2 (gaz diatomic) și carbonul este C (grafit solid).
      • Unitatea pentru entalpie este în energie (J) sau poate fi exprimată ca energie per mol (J/mol).
    • Legea lui Hess a însumării căldurii
      • ΔHrxn = Δ (ΔHf) = suma lui ΔHf (produse) - suma lui ΔHf (reactanți)
  • Energia de disociere a legăturii legată de căldurile de formare
    • Disocierea legăturilor este energia necesară pentru a sparge legăturile.
    • ΔHrxn = Energia de disociere a legăturilor tuturor legăturilor din reactanți - Energia de disociere a legăturilor tuturor legăturilor din produse
    • ΔHrxn = Entalpia de formare a tuturor legăturilor din produse - Entalpia de formare a tuturor legăturilor din reactanți.
    • Energia de disociere a legăturilor este pozitivă, deoarece aportul de energie este necesar pentru a rupe legăturile.
    • Entalpia formării legăturilor este negativă deoarece energia este eliberată atunci când se formează legături.
  • Măsurarea schimbărilor de căldură (calorimetrie), capacitatea de căldură, căldura specifică (căldura specifică a apei = 4.184 J/g · k)
    • Capacitatea de căldură = cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura a ceva cu 1 ° C.
      • Capacitatea de căldură molară = capacitatea de căldură per mol = J/mol · ° C
      • Căldură specifică (capacitate) = capacitate termică pe masă = J/g · ° C
      • Celsius poate fi înlocuit cu Kelvin aici, deoarece o modificare la 1 ° C este aceeași cu o modificare la 1 K.
    • Este nevoie de 4,2 J de energie termică pentru a crește temperatura de 1 gram de apă cu 1 ° C.
    • Unii factori de conversie utili:
      • 1 calorie = 4,2 J; 1 Calorie (cu capital C) = 1000 calorii = 4200 J.
      • Pentru apă, 1 gram = 1 centimetru cub = 1 mL
  • Entropia ca măsură a „tulburării”; entropie relativă pentru stări de gaz, lichid și cristal
    • Entropie = măsura tulburării = energie/temperatură = J/K (poate fi exprimată și ca entropie molară în J/mol · K)
    • Entropia stărilor de cristal> lichid> cristal.
    • La temperatura camerei, moleculele de gaz zboară în jur, dar masa din fața ta stă doar acolo. Deci, gazele au mai multe tulburări.
    • Reacțiile care produc mai mulți moli de gaz au o creștere mai mare a entropiei.
  • Energie liberă G
    • Energia gratuită este energia disponibilă care poate fi convertită pentru a lucra.
    • ΔG = ΔH - TΔS
    • T este temperatura în Kelvin.
  • Reacțiile spontane și schimbarea standard a energiei libere
    • Reacțiile spontane sunt reacții care pot apărea de la sine.
    • Reacțiile spontane au ΔG negative.
    • Nu presupuneți că o reacție exotermă este spontană, deoarece un ΔS mare și negativ poate face ca aceasta să devină non-spontană.
    • Nu presupuneți că o reacție endotermică este non-spontană, deoarece un ΔS mare și pozitiv îl poate face spontan.
    • Nu presupuneți că reacțiile spontane vor apărea rapid, deoarece poate dura un milion de ani până când se întâmplă, în funcție de cinetica sa.

Termodinamica

Subiecte vechi

Subiectele de mai jos sunt învechite. Au fost fie modificate, fie înlocuite de cea mai recentă publicație aamc.

mcat