Kemisk termodynamik er en gren af fysisk kemi , der studerer stoffers interaktionsprocesser ved hjælp af termodynamikkens metoder . Anvendelsen af den termodynamiske tilgang til kemiske reaktioner er baseret på det faktum, at i den grundlæggende Gibbs-ligning kan både masserne eller mængderne af uafhængige komponenter bruges som variable , hvis betingelserne for problemet ikke kræver en detaljeret overvejelse af kemisk ligevægt. , og massen (mængden) af indgående stoffer sammen med ligningsbindingerne, der beskriver kemiske reaktioner - når en detaljeret beskrivelse af kemisk ligevægt er påkrævet [1] [2] .
For at forenkle overvejelsen af kemiske reaktioner, der forekommer i lukkede systemer , anvendes metoden foreslået af T. de Donde baseret på brugen af en kemisk variabel . Denne måde at betragte på er i modsætning til Gibbs tilgang kun egnet til lukkede termodynamiske systemer [3] [4] .
Hovedområderne for kemisk termodynamik er:
Kemisk termodynamik er tæt forbundet med sådanne grene af kemi som
Stigningen i systemets indre energi i en eller anden proces er lig med den varme, som systemet modtager, plus det arbejde, der udføres på systemet i denne proces.
Udviklingen af kemisk termodynamik forløb samtidigt på to måder: termokemisk og termodynamisk.
Fremkomsten af termokemi som en uafhængig videnskab bør betragtes som opdagelsen af tysk Ivanovich Hess , professor ved St. Petersborg Universitet, af forholdet mellem de termiske virkninger af kemiske reaktioner --- Hess' love .
I 1867 , på basis af termokemi, foreslog Marcelin Berthelot en af de første teorier om kemisk affinitet , og forklarede retningen for strømmen af kemiske reaktioner.
Termodynamikkens generelle resultater , som en gren af teoretisk kemi, afspejlet i læren om entropi , førte til fremkomsten af en anden forskningsmetode, der ikke er forbundet med den negativt beviste teori om kemisk affinitet.
Grundlaget for den klassiske kemiske termodynamik blev lagt i arbejdet af Josiah Willard Gibbs " On the Equilibrium of Heterogeneous Substances " ( 1878 ), hvor en grafisk metode til skildring af stoffets tilstande, metoden for termodynamiske potentialer og fasereglen var udviklet .
Gibbs metoder, også udviklet af Pierre Duhem , gav en stor impuls til udviklingen af anvendelser af termodynamik, da de var meget enklere end metoden med cirkulære processer , som krævede at opfinde hypotetiske processer, der lukkede en proces under undersøgelse i en cirkulær.
| Afsnit af materialevidenskab | ||
|---|---|---|
| Grundlæggende definitioner | ||
| Hovedretninger | ||
| Generelle aspekter |
| |
| Andre vigtige retninger |
| |
| Beslægtede videnskaber | ||