เคมี

สถานะของสาร ตวั แปรทบ่ี ง่ สถานะ-โครงสร้าง แรงดึงดูด Thermodynamics ศกึ ษาความสมั พนั ธข์ องการเปลย่ี นแปลงของพลงั งานในรูปแบบ แกส๊ แบ่งเป็น2ประเภท แก๊สสมบรู ณ์แบบ ไม่มแี รงดงึ ดดู ระหว่างโมเลกุล โมเลกลุ ไม่มี ต่างๆ ทีเ่ กดิ ขนึ้ ในกระบวนการเคมแี ละทางกายภาพ ใหข้ อ้ มลู เฉพาะขนั้ เร่มิ ตน้ และ ขนาดเป็นเพียงจุดทมี่ มี วลไม่มปี ริมาตร เป็นไปตามทฤษฎจี ลนข์ องแก๊ส ขนั้ สดุ ทา้ ยของการเปล่ียนแปลงทางเคมี (การเกดิ ปฏกิ ริ ิยา) แก๊สจรงิ แก๊สในธรรมชาติเปน็ แกส๊ จรงิ ตรงข้ามกับแก๊สอุดมคติ จำนวนโมลไมค่ งท่ี ระบบ คอื ส่ิงใดๆ ที่พิจารณาและมีขอบเขตท่ีแนช่ ดั เชน่ ความดนั ปริมาตร อณุ หภมู ิ เพราะมแี รงกระทำระหว่างโมเลกุล ท่ีTตำ่ ๆแกส๊ จริงมพี ฤตกิ รรมใกลเ้ คียงแก๊สอุดม ส่ิงทอ่ี ยนู่ อกระบบ เรยี กวา่ ส่ิงแวดลอ้ ม ระบบเปิด ทงั้ มวลสารและ พลงั งาน สมบัติที่ระบสุ ภาวะแก๊ส ความดนั แรงท่กี ระทำต่อพท.ตงั้ ฉาก P=F/A ใชบ้ รอมเิ ตอรว์ ัด แลกเปลย่ี นกบั สิ่งแวดลอ้ มไดร้ ะบบปิด พลงั งานแลกเปลีย่ นกบั ส่งิ แวดลอ้ มไดแ้ ต่ L.atm=J 1 L.atm=101.3 J อุณหภูมิ (K) มวลสารคงทรี่ ะบบโดดเดี่ยวไม่มกี ารแลกเปลีย่ นมวลและพลงั งานกบั ส่งิ แวดลอ้ มท่ี กฎของบอยล์ ปริมาตรแก๊สจะผกผนั กบั ความดนั แกส๊ P1V1= P2V2 ถ้าหนว่ ยเป็น ไมแ่ ปรตามมวลคณุ สมบตั ไิ มข่ ึน้ กบั ขนาดมวลสาร เชน่ ความดนั อณุ หภมู ิ และ mmHg ให/้ 760 mmHg กฎของชารส์ ปริมาตรของแก๊สแปรผันโดยตรงกบั อุณหภูมิ ความหนาแนน่ เป็นตน้ ที่แปรตามมวล คณุ สมบตั ขิ นึ้ กบั ขนาดมวลสาร เชน่ มวล นา้ V1/T1 = V2/T2 กฎของเกย์ลแู ซก ปริมาตรแปรผนั โดยตรงกบั T หนกั ปรมิ าตร และพลงั งาน กฎรวมแก๊ส P1V1/T1 = P2V2/T2 กฎอาโวกาโด Vแปรผกผนั โดยตรงกบั n ฟังกช์ นั สภาวะ ฟังกช์ นั ท่ขี นึ้ กบั สถานะของระบบหรือใชอ้ ธิบายสถานะของระบบเมื่อ รวมแก๊สอุดมคติ PV=nRT PV=gRT/Mw PMw=(g/V)RT PMw=DRT ระบบเปลยี่ นจากระบบหน่ึงไปอีกระบบหน่งึ การเปลี่ยนแปลงขนึ้ อย่กู บั สภาวะเรมิ่ ตน้ กฎการแพรข่ องเกรแฮมการแพรผ่ า่ น ผา่ นรเู ล็กๆให้โมเลกุลรอดทีล่ ะโมเลกุล ไมช่ นกนั และสภาวะสดุ ทา้ ยเทา่ นนั้ W (งาน) q (ความรอ้ น) ไม่เป็น ฟังกช์ นั สภาวะ การแพร่การฟุง้ กระจายของแกส๊ ความเขม้ ขน้ สูงไปยงั บริเวณทม่ี ีควาเขม้ ข้นตำ่ กว่าโดย U (พลงั งานภายใน) E (พลงั งานศกั ย)์ เป็น ฟังกช์ นั สภาวะ กฎขอ้ ท่ีศนู ย์ “ถา้ ระบบที่ 1 และระบบท่ี 2 ตา่ งมีอณุ หภมู ิเทา่ กบั ระบบท่ี 3 แลว้ ระบบ โมเลกลุ ชนกันไดต้ ลอดเวลาค.หนาแนน่ มากแพรช่ า้ rA/rB=รูทdA/dB ท่ี 1 และระบบที่ 2 ย่อมมอี ณุ หภูมิเทา่ กนั ดว้ ย” ปรมิ าตร แก๊สจริง>แกส๊ อดุ มคติ [P+(n2/V2)a](v-nb)-nRT ความรอ้ น คอื รูปของพลงั งานอย่างหนงึ่ ซง่ึ จะไหลผ่านจากวตั ถหุ นงึ่ ไปยงั อีกวตั ถุ ความสัมพันธ์ PVT ต้องลดพลงั งาน(อณุ หภมู ิ)ถงึ เปลยี่ นจากของเหลวเปน็ แก๊ส หนง่ึ ที่มอี ณุ หภมู แิ ตกต่างกนั q = nCT งาน คอื แรงทกี่ ระทา้ กบั วตั ถจุ นกระทงั้ วตั ถุ อณุ หภูมวิ กิ ฤต อุณหภูมิสุดท้ายท่ีแก๊สเปน็ ของเหลว เคลือ่ นท่ีไปตามแนวแรง ทฤษฎีจลน์ ค.เรว็ เฉลยี่ ของโมเลกลุ แก๊ส PV=1/3Nmv-2=nRT ความเรว็ ของโมเลกุลแก๊สเป็นคา่ เฉล่ียโดยแตล่ ะโมเลกลุ มีความเร็วแตกต่างกันโดย กฎขอ้ ที่หน่งึ เป็นกฎที่ว่าดว้ ยการอนรุ กั ษ์พลงั งาน U = q + w โมเลกุลสว่ นใหญ่มีความเรว็ ใกล้เคียงกบั ค่าเฉล่ียแตโ่ มเลกลุ ส่วนนอ้ ยอาจมคี า่ สงู หรอื ต่ำ เอนทาลปี เป็นความรอ้ นทเี่ กิดขนึ้ ภายใตค้ วามดนั คงที่ 1 cal = 4.186 J ∆H +ดดู ความรอ้ น ∆H ( -)คายความรอ้ น ∆H = ∆U + ∆(PV) กว่าค่าเฉลย่ี รากของความเร็วกำลงั สองเฉลยี่ vrms=(3RT/M)1/2 ความเรว็ เฉลี่ยvavg= (8RT/πM)1/2 ΔH= Hprod−Hreact  Hprod สารผลิตHreact สารตง้ั ตน้ ความจคุ วามรอ้ น ความ รอ้ นทีใ่ หเ้ ขา้ ไปทาให้ 1 โมลของสารแลว้ ทาใหอ้ ณุ หภมู ิของสาร เพ่ิมขนึ้ 1 องศา CP ความเร็วท่ีเปน็ ไปไดม้ ากท่ีสดุ vm= (2RT/M)1/2 = 5/2 R CV = 3/2 R ความสมั พนั ธร์ ะหว่าง CPและCV CP –CV= R ความรอ้ นจาเพาะ คือ ความรอ้ นทใ่ี หเ้ ขา้ ไปท าให้ 1 กรมั ของสารแลว้ ทาใหอ้ ณุ หภมู ิ ของสาร เพิม่ ขนึ้ 1 องศา ขยายตวั อะไดอะเบตคิ ทีผ่ นั กลบั ได้ ระบบทีไ่ มม่ ีการ แลกเปลย่ี นความรอ้ นกบั ส่ิงแวดลอ้ ม P1V1  = P2V2  R = CP–C v และ γ = CP /CV การขยายตวั แบบไอโซเทอรม์ ลั P1 V1 = P2 V2 เทอรโ์ มเคมี ดดู ความรอ้ น, ∆H > 0 คายความรอ้ น, ∆H < 0 ∆H = pnH-RnH วฏั จกั รคารโ์ นต์ เสนอการทางานของเครอื่ งจกั รแ์ บบวฏั จกั ร ซง่ึ กระบวนในแต่ละขนั้ จะเป็นแบบผนั กลบั ได้