Содержание

1. Межмолекулярные взаимодействия. Виды взаимодействий и механизм их образования, отличие от обычной химической связи. Роль в природе. 2

2. Понятие энтальпии. Экзо-и эндотермические реакции. Закон Гесса и его следствия. 4

Задача 1 6

Задача 2 7

Задача 3 7

Список литературы 8

1. Межмолекулярные взаимодействия. Виды взаимодействий и механизм их образования, отличие от обычной химической связи. Роль в природе.

Как и всюду в природе, между молекулами действуют силы тяготения, прямо пропорциональные произведению масс взаимодействующих тел и обратно пропорциональные квадрату расстояния между их центрами (закон всемирного тяготения). Однако из-за ничтожности масс молекул силы эти настолько малы, что ими практически можно пренебречь. Между тем уже из наличия твердого и жидкого агрегатных состояний веществ вытекает, что взаимное притяжение молекул несомненно существует.

Межмолекулярное взаимодействие осуществляется благодаря действию между молекулами, независимо от того, являются они полярными или нет, сил Ван-дер-Ваальса. Эти силы названы так, потому что впервые межмолекулярное взаимодействие стал учитывать голландский физик Ван-дер-Ваальс (1873 г.) при объяснении свойств реальных газов и жидкостей. Межмолекулярное взаимодействие нейтральных частиц вещества (молекул, атомов) имеет электрическую природу и заключается в электростатическом притяжении между полярными или неполярными частицами. Притяжение между полярными частицами достигается разделением электрических эффективных зарядов внутри этих частиц, т.е. наличием у этих частиц постоянных электрических диполей. В неполярных частицах диполи индуцируются (так называемые наведенные временные диполи), что также обусловливает притяжение этих частиц. Постоянные и наведенные диполи возникают вследствие движения электронов внутри электронной оболочки атомов и молекул. Поэтому все нейтральные частицы в реальных газах, жидкостях и твердых веществах оказывают взаимное влияние друг на друга и не являются независимыми.

Поляризация полярной молекулы, т.е. общий результат воздействия на нее электрического поля, складывается из двух эффектов – ориентации молекулы и ее деформации:

Поляризация = ориентация + деформация

Относительное значение каждого вида для того ил иного случая зависит, в основном, от двух свойств взаимодействующих молекул – их полярности и деформируемости. Чем выше полярность, тем значительнее деформируемость. Тем значительнее роль дисперсионных сил. Индукционные силы зависят от обоих факторов, но сами обычно играют лишь второстепенную роль.

По общему характеру проявления межмолекулярные силы принципиально отличаются от кулоновских своей однозначностью. Если кулоновское взаимодействие может выражаться и в притяжении (при разноименных зарядах частиц) и в отталкивании (при одноименных), то межмолекулярные силы проявляются только в притяжении. Однако при очень тесном сближении любых частиц начинает резко сказываться взаимное отталкивание их внешних электронных слоев. Возникающие подобным образом силы отталкивания, чрезвычайно значительные в условиях непосредственного контакта частиц, вместе с тем ослабевают по мере увеличения расстояния гораздо быстрее сил притяжения. В результате общее взаимодействие частиц при сближении выражается сначала все возрастающим взаимным притяжение, которое затем ослабевает и, наконец, переходит в отталкивание. Расстояние между центрами частиц, при котором притяжение уравновешивается отталкиванием, отвечает устойчивому равновесию и является характерным для пространственной структуры соответствующего вещества.

2. Понятие энтальпии. Экзо-и эндотермические реакции. Закон Гесса и его следствия.

Энтальпия H [энергия, моль-1 (Дж. моль-1, кал. моль-1)] - функция состояния термодинамической системы, равная сумме внутренней энергии и произведения объема на давление:

H = U + PV

Теплота [Дж. моль-1, кал. моль-1] Q - форма передачи энергия от более нагретого тела к менее нагретому, не связанная с переносом вещества и совершением работы.

Теплота химической реакции при постоянном объеме или давлении (т.е. тепловой эффект химической реакции) не зависит от пути проведения процесса, а определяется только начальным и конечным состоянием системы (закон Гесса):

= U, = H.