Лекция Приложение на линейната многопроменлива регресия за изчисляване на топлини на образуване на алкани Дефиниция на топлина на образуване Топлина н

Подобни документи
ХИМИЯ

1 Термодинамика на идеалния газ: между молекулите няма взаимодействие. Изотермичното свиване нe води до промяна на вътрешната енергия. RT pv E E U R c

Microsoft Word - seminar12.docx

Лекция Класификация с линейна обучаваща машина Обучаващата машина може да бъде дефинирана като устройство, чиито действия са повлияни от миналия опит

ИЗСЛЕДВАНЕ НА КИНЕТИКАТА НА ОСАПУНВАНЕ НА ЕТИЛАЦЕТАТ Цел: Да се изследва кинетиката на осапунване на етилацетат с натриева основа. Теоретична част: Ре

Лекция Многокомпонентен анализ на смеси чрез техните УВ-Вид спектри.. Електронни спектри на смес от вещества. Обикновено UV/Vis спектър на едно вещест

Microsoft Word - VM22 SEC55.doc

I

СЪДЪРЖАНИЕ

Семинар Класификация по разстоянието до центроидите на извадката Задача От лекциите по Аналитична геометрия си припомнете уравнението за равнина в три

Microsoft Word - stokdovo saprotivlenie.doc

Изпитни въпроси и задачи

... (Училище) УТВЪРДИЛ Директор:... (Име, фамилия, подпис) ГОДИШНО ТЕМАТИЧНО РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ по учебния предмет химия и опазване на околната среда за 9.

Линейна алгебра 7. Умножение на матрици. Обратими матрици. Матрични уравнения специалности: Математика, Бизнес математика, Приложна математика, I курс

Microsoft Word - VypBIOL-06-rabota.doc

химия Използвайте следните стойности : ("L" означава литри) Универсална газова константа: R = 8, Ра.L1(к.mоl) = 8,31 J/(к.mоl) = 0,082 аtm.l1(к.

ОПРЕДЕЛЯНЕ НА РАВНОВЕСНА КОНСТАНТА НА ХОМОГЕННА РЕАКЦИЯ В РАЗТВОР Състоянието на системата от реагиращи вещества, при което скоростите на правата и об

Mathematica CalcCenter

Microsoft Word - VypBIOL-08-ZZ-Energiata.doc

Семинар Матрици, детерминанти и система от линейни уравнения (преговор) Задача. Съберете и извадете двете матрици A и B на ръка A B Р

_5. ???????????? ?3????????? ?? ????????????? ?? ?????????? ?? 2005 ?.

Microsoft Word - UIP_mat_7klas_

Microsoft Word - Lecture 14-Laplace Transform-N.doc

Информатика

Линейна алгебра 12. Квадратични форми специалности: Математика, Бизнес математика, Приложна математика, I курс лектор: Марта Теофилова Линейна алгебра

КСК'14

XIII-1 Лекция XIII Взрив в режим на догаряне зад фронта на иницииращата УВ При възбуждане на детонация в газовата смес чрез взрив на заряд на кондензи

Проектиране на непрекъснат ПИД - регулатор. Динамичните свойства на системите за автоматично регулиране, при реализация на първия етап от проектиранет

г. Несинусоидални режими в електрическите вериги 1 / 16 Ред на Фурие Несинусоидални режими в електрическите вериги Несинусоидални сигнали До

Microsoft Word - PMS sec1212.doc

Изследване на устойчивостта на равновесното състояние на системи с краен брой степени на свобода Следващият пример илюстрира основните разсъждения при

Изпитни въпроси и задачи

ЛЕКЦИЯ 6 ЗАКОН ЗА ИНЕРЦИЯТА Определение. Броят на положителните коефициенти в каноничния вид на дадена квадратична форма се нарича положителен индекс

TEMA 3 Химична връзка Част 1.1. Химична връзка исторически аспекти на теорията Какво трябва да знам? определение за химична връзка; класическите предс

Машинно обучение - въведение

vibr_of_triat_mol_alpha

УКАЗАНИЯ ЗА ПРОВЕРКА И ОЦЕНКА НА ПИСМЕНИТЕ КАНДИДАТ-СТУДЕНТСКИ РАБОТИ ПО ХИМИЯ ЗА УЧЕБНАТА 2014/2015 г В МУ-ПЛЕВЕН I. ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ. Преглеждането и

Microsoft Word - VypBIOL-02-Kin-Okryznost.doc

КСК'14

Microsoft Word - ?????? 7.doc

Задача 1. Движение в течности МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА НАЦИОНАЛНО ПРОЛЕТНО СЪСТЕЗАНИЕ ПО ФИЗИКА ВЪРШЕЦ г. Тема 9.клас Реш

Microsoft Word - KZ_TSG.doc

Препис:

Лекция Приложение на линейната многопроменлива регресия за изчисляване на топлини на образуване на алкани Дефиниция на топлина на образуване Топлина на образуване на едно химично съединение се нарича енталпията на реакцията на образуване на един мол на съединението от елементите (простите вещества), намиращи се в техните най-стабилни алтропни модификации при условията на реакцията. Например, при изгаряне на един мол въглеродни атоми (приблизително g графит) се образува един мол въглероден диоксид, и топлината на тази реакция е топлината на образуване на въглеродния диоксид. C (гр.) + O (г.) = CO (г.) H = - 94.05 kcal/mole, при p = 1 atm и T = 298.15 K Отрицателния знак на изменението на енталпията на системата означава, че тя намалява, и следователно в околната среда се отделя топлина - т.н. екзотермична реакция. При H > 0 реакцията се нарича ендотермична. Изменението на енталпията при постоянно налягане се свързва с изменението на вътрешната енергия чрез израза H = U + p V, което означава, че част от изменението на енталпията отива и за извършване на работа от/срещу системата. Когато налягането, p atm, и температурата, T. K, топлината на образуване се нарича стандартна топлина на образуване. За упростяване на изчисленията, стандартните топлини на образуване на простите вещества в техните най-стабилни алтропни модификации се приемат за равни на нула. Само на малка част от химичните съединения могат да се определят топлините на образуване директно чрез измерване на топлината на

реакцията на образуване съединението. При повечето съединения това става чрез измерване на топлините на изгаряне. Топлини на химични реакции За топлините на химичните реакции е изпълнен законът на Хес, който гласи, че топлината на една реакция не зависи от пътя, по който протича, а само от състоянието на реагентите и продуктите. Това означава, че сумата от топлините на следните две реакции: C (гр.) + 1/2 O (г.) = CO (г.) CO (г.) + 1/2 O (г.) = CO (г.) е равна на топлината на следната реакция: C (гр.) + O (г.) = CO (г.), която може да се разглежда като протичаща директно, или през двата стадия по-горе. Едно от следствията на закона на Хес е, че топлината на една реакция е равна на сума от топлините на образуване на продуктите, умножени по техните стехиометричните коефициенти в уравнението на реакцията, минус сума от топлините на образуване на реагентите, умножени по техните стехиометрични коефициенти. Например за реакцията a A + b B +... c C + d D +... нейната топлина, H, е равна на: H = c H f (C) + d H f (D) +... - (a H f (A) + b H f (B) +...) Изчисляване на топлините на образуване на алкани с помощта на адитивна схема Този метод позволява изчисляването на стандартната топлина на образуване на различните органични съединения [ ]. Необходимо условие за получаване на добра точност при тези изчисления е наличието на подходяща параметризация на добавките (инкрементите),

които участват в съответните суми. Обикновено такава параметризация, с едни и същи инкременти, е възможна за даден клас съединения - напр. алкани, алкени, наситени алкохоли и пр. Идеята за една такава адитивна схема на изчисляване на топлината на образуване ни дават следните данни за топлините на образуване на нормалните алкани. На следната фигура е представена зависимостта на топлината на образуване (в изразени в Kcall/mole) на етан, пропан, н-бутан, н-пентан, н-хексан и н-хептан от броя на метиленовите групи в тях, n(ch ) - съответно 0,,,, 4 и. Почти идеалната права зависимост показва, че топлината на нормалните алкани може да се изчисли с много голяма точност по следната формула: H f (C n CH n ) = -4.. n(ch ) - 0. Отрезът, - 0., може да се тълкува като удвоената стойност на инкремента на метиловата група, понеже етанът е съставен от две метилови групи и нито една метиленова. Тогава, параметрично уравнение за топлината на образуване на нормалните алкани ще бъде: H f (C n CH n ) = -4.. n(ch ) - 0.0. n(ch ), което по нищо не се отличава от горното уравнение, понеже за нормалните алкани винаги n(ch ). Отличие има, ако се приложи това уравнение за разклонените алкани, които имат повече от две метилови групи, но тогава

ще са необходими още два инкремента - този за метиновата група (>CH ) и този за четвъртично заместен въглероден атом (>C<). Подобна адитивна схема на получаване на топлините на образуване на химичните съединения е възможна и чрез използване на инкременти по различните химични връзки. Например за алканите (нормални и разклонени, C n H 2n+2 ) при използване на два инкремента, h C-H и h C-C, съответно по C-H и C-C връзките, тя би била следната: H f (C n CH n ) = h.. C-H n(c-h) + h C-C n(c-h), или H f (C n CH n ) = h.. C-H ( n ) h C-C (n- ) Изчислена по експерименталните данни за горните шест съединения тя е: H f (C n CH n ) = -.. ( n ).. (n- ) Използването на инкременти по броя връзки, обаче, довежда до еднакви топлини на образуване на различните изомери, понеже те имат еднакъв брой C C и C H връзки. На практика, тези изомери имат съществено различна топлина на образуване, ето защо схемата която използва инкременти по броя метилови, метиленови и пр. групи е по-адекватна. Реално и тази схема не отличава различните изомери, както се вижда от примера на - метилпентан и -метилпентан, които имат еднакъв брой такива групи. Литература 1. Peter Atkins and Julio de Paula; Oxford University Press, Oxford, UK, 2006. 2. В.А. Киреев, Методы практических расчетов в термодинамике химических реакции. Химия, Москва,.

Въпроси и задачи Задача. В четвърта колона на таблицата са дадени топлините на образуване на шест алкана. Това са стандартните топлини на образуване ( H f (g), за газовата фаза, при температура. K (25 oc) и atm налягане) изразени в Kcall/mol. Във втора и трета колона са дадени съответно броят на връзките C C и C H в тези съединения. H f (g) N(C-C) N(C-H) Алкан Kcall/mol етан - 0. 4 пентан 4 -.00 метан 0 4 -. 2-метилпропан 0 -. бутан 0-0. хексан 4 -. Ако d и d са търсените инкременти (добавки) съответно за връзките C C и C H, то за намиране на една адитивна схема за изчисляване на топлините на алкани, от данните за първите две съединения може да се състави системата от две уравнения с две неизвестни (добавките d и d ): 1 d 1 4 d 1 6 d 2 12 d 20.24 2 35.00 a) Чрез умножение на първото уравнение по и изваждане от второто, решете системата уравнения спрямо d и d. b) Напишете системата от две уравнения с две неизвестни, ако използвате данните за етан и хексан. c) Решете системата от уравнения, която сте съставили в т. b). Различават ли се инкрементите h C-H и h C-C от тези получени при решаване на системата от

уравнения в т. a)? Близки ли са по стойност двата набора от инкременти. Ако са близки, какъв извод може да се направи. d) Приложете намерените инкременти в т. a) и изчислете топлините на образуване на останалите четири алкана. Защо инкрементите работят зле за съединението 2-метилпропан? e) Приложете намерените инкременти в т. c) и изчислете топлините на образуване на останалите четири алкана. Защо инкрементите работят зле за съединението 2-метилпропан?