Hjälpmedel som delas ut vid tentamensskrivning!•  Formler (samma som ”Key equations” i boken)!•  Periodiskt system (utan atomnummer,

elektronkonfiguration och fina bilder)!•  Atomvikter!•  Omvandlingsfaktorer och konstanter!

Repetition F6!•  Kännetecken på gas, vätska och fast fas!•  Styrka och räckvidd för intermolekylära krafter:

jon-jon, jon-dipol, vätebindning, dipol-dipol, London!

•  Byggstenar och bindningar/interaktioner för fasta faser: molekylär, kovalent nätverk, metall, salt!

•  Kännetecken på kristallin och amorf fast fas!

Kemisk termodynamik!3 O2(g) → 2 O3(g), T = 500 °C!Är reaktionen spontan?

•  F7: Energi och entalpi!•  Inre energi, U!•  Arbete, w, och värme, q!•  Entalpi, H!

•  F10: Entropi, S!•  F11: Fri energi, G!

Energi och entalpi, Kapitel 7!•  System och omgivning!•  Inre energi!•  Energiflöden: värme och

arbete!•  Tryck-volymsarbete!•  Värmekapacitet!•  Entalpi!•  Termokemiska reaktioner!•  Hess lag!

Energi är oförstörbar!•  Termodynamikens

första huvudsats: En isolerad kropps totala energi är konstant.!

•  Övergång mellan olika former möjlig!

System och omgivning!•  Öppet: utbyte av materia

och energi!•  Slutet: utbyte av energi!•  Isolerat!

Inre energi, U [J]!•  Summan av all kinetisk

och potentiell energi!•  Förändras med värme

och arbete!•  ΔU = Ufinal - Uinitial!•  Termodynamikens 1:a

huvudsats: ΔU = 0 för isolerat system!

Ideal gas!•  U = rörelseenergi!•  Ingen vxv => ingen potentiell energi!•  Inget ”inre maskineri” => ingen gömd

energi!

Flöde av energi!•  värme, q!•  arbete, w!•  ΔU = q + w!

Molekylär tolkning av q och w!•  Värme: oordnad rörelse!•  Arbete: riktad rörelse!

Arbete!

Tryck-volymsarbete!•  w = -P∆V!•  OBS! Teckenkonvention!

+ energi tillförs systemet!- energi lämnar systemet!

•  Enhet: Pa⋅m3 = Nm = J!

KEMA00 HT-09, F6!

En cylinder med gas placerades på en värmare och tog upp 7,000 kJ värme. Samtidigt ökade volymen på cylindern från 0,70 L till 1,45 L. Det yttre trycket var 759 torr. Vad är förändringen i inre energi för gasen i cylindern?

Värmekapacitet, C [J/K]!

Stor C - mycket värme krävs för ökning av T!€

C =qΔT

Molär och specifik C!•  Molär värmekapacitet!

•  Specifik värmekapacitet!

•  Kolla enhet! dvs J/(K·mol) eller J/(K·g)!

€

Cm =Cn

€

Cs =Cm

ΔU vid konstant V!ΔU = q + w!konst V => w = -PΔV = 0!ΔU = q!ΔU kan mätas i

bombkalorimeter med konst V!

Konstant P i labbet!ΔU = q + w!konst P => w = -PΔV!ΔU = q - PΔV!

Entalpi, H!Definition: H = U + PV!ΔH = ΔU + PΔV!ΔU = q - PΔV!=> ΔH = q vid konstant tryck!Användbart i labbet!!(ΔU = q vid konstant volym)!

Exoterm - endoterm!•  Exoterm: ΔH < 0, värme avges!•  Endoterm: ΔH > 0, värme upptas!

Förångningsentalpi, ΔHvap!

(l) → (g)!ΔHvap = Hg - Hl!

Smältentalpi, ΔHfus!

(s) → (l)!ΔHfus = Hl - Hs!

Uppvärmningskurva!

Tillståndsfunktion!Värdet beror endast på systemets tillstånd

och inte hur det har uppnåtts.!Ex: U, H, S, G (men inte q och w)!jfr. altitud!

ΔHfus för omvända processen!(s) → (l)!ΔHfus = Hl - Hs!(l) → (s)!ΔHfreeze = Hs - Hl = -ΔHfus!

Sublimeringsentalpi, ΔHsub!

(s) → (g) ΔHsub = Hg - Hs!ΔHsub = ΔHfus + ΔHvap!

Hess lag!•  Totala entalpin är

summan av entalpin för delreaktionerna!

•  Gäller eftersom H är en tillståndsfunktion!

Termokemiska reaktioner!CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g) ΔH = -802 kJ (a)!

(a)×2!2 CH4(g) + 4 O2(g) → 2 CO2(g) + 4 H2O(g) ΔH = -1604 kJ!

(a)×(-1)!CO2(g) + 2 H2O(g) → CH4(g) + 2 O2(g) ΔH = 802 kJ!

Kombinera reaktioner!C(s) + 1/2 O2(g) → CO(g)!CO(g) + 1/2 O2(g) → CO2(g)!C(s) + O2(g) → CO2(g)!

ΔH = -110,5 kJ!ΔH = -283,0 kJ!ΔH = -393,5 kJ!

Standardentalpi, ΔH°!Standardtillstånd: rent ämne vid 1 bar !Symbol: °!CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH° = -890 kJ!

Standardbildningsentalpi, ΔHf°!ΔH° för bildandet av en 1 mol av ämnet från

grundämnena i sina mest stabila former!Ex: ΔHf°(CO) = -110,5 kJ/mol!C(s, grafit) + 1/2 O2(g) → CO(g) ΔH° = -110,5 kJ!

ΔH° beräknas från ΔHf° för produkter och reaktanter!

€

ΔH° = nΔHf ° produkter( )∑ − nΔHf ° reaktanter( )∑

ΔHf° finns i tabeller!

KEMA00 HT-09, F6!

Beräkna ∆H° för följande reaktion : C6H6(l) + 3 H2(g) → C6H12(l) ∆Hf°(C6H6(l)) = 49,0 kJ/mol och ∆Hf°(C6H12(l)) = -156,4 kJ/mol.