Понятие химического сродства.

Известно, что многие вещества реагируют друг с другом легко и быстро, другие вещества реагируют с трудом, а третьи – не реагируют. Исходя из этого, вывели предположение, что между веществами существует какое-то химическое сродство.

1-е предположение – мерой химического сродства была скорость реакции.

2-е предположение – М. Бертло

и Х. Томсон

высказали, что мерой химического сродства является тепловой эффект

.

3-е предположение – max А (Вант-Гофф). Если max А > 0, то химическое сродство между веществами существует, и реакция протекает слева направо. Если А max< 0 →, то химического сродства между веществами нет, и реакция протекает справа налево. Если А max= 0, то реакция протекает и туда, и обратно. На основе этого создавался третий закон термодинамики; М. Бертло

и Х. Томсон

, изучая поведение термодинамических систем при низких температурах, в 1906 г. обнаружили, что при низких температурах между веществами существует так называемое химическое сродство, которое они определили как тепловой эффект, ими было установ-лено, что тепловой эффект Qv – А max в конденсированных системах при низких температурах, где А max– максимальная работа.

но на самом деле это не max, если исходить из уравнения Гельмгольца.

Для того, чтобы работа была max, она должна равняться тепловому эффекту A max = Qv, надо вычислить:

ΔF = Qv.

Аналитические выражения третьего закона термодинамики:

это изохорно-изотермические условия.

Если Аmax = QP , ΔG , Qp , ΔH – функции

это изобарно-изотермические условия.

Тепловая теорема Нернста

(третий закон термодинамики)(рис. 16)

Рис. 16

Энергии (ΔU, ΔH, QV, QP, ΔF, ΔG), tgα угла наклона прямой – дает температурный коэффициент любой функции.

Для реакций, протекающих в конденсированных системах

при приближении температуры к абсолютному нулю, кривые max работы и теплового эффекта соединяются и имеют одну большую касательную, параллельную оси температур.

Следствия из третьего закона термодинамики:

1. Свойства энтропии вблизи абсолютного нуля – постулат Планка:

ΔF = ΔU – T ΔS.

абсолютная энтропия.

2. Теплоемкость Сp, Сv

3. Коэффициент термического расширения тела и термического давления.