Chimie electronică

Consideratii teoretice

O portiune limitata din univers ocupata de un numar mare de particule, se numeste sistem macroscopic. Marimile macroscopice prin care se caracterizeaza un sistem, precum si comportarea sa fata de mediul inconjurator, se numesc parametrii macroscopici. Acestia pot fi externi si interni.

Parametrii externi sunt marimile macroscopice determinate de pozitia corpurilor exterioare sistemului, care nu intra in sistem. Acestia depind de coordonatele corpurilor exterioare, de exemplu: volumul unui sistem, intensitatea unor campuri de forte exterioare etc.

Parametrii interni (exemplu: presiunea, temperatura, energia, etc.) sunt marimile fizice determinate de miscarea si distributia in spatiu a particulelor sistemului. Parametrii interni depind si de marimile parametrilor externi, din cauza ca distributia particulelor constituente ale sistemului depinde de distributia corpurilor exterioare acestora.

Starea unui sistem fizic este complet determinata de un numar de parametri independenti. Atunci cand toti parametrii independenti ce caracterizeaza starea unui sistem sunt constanti, spunem ca sistemul se afla in echilibru termodinamic. Parametrii ce caracterizeaza starea de echilibru termodinamic a sistemului se numesc parametrii termodinamici. Un parametru important ce caracterizeaza starea unui sistem fizic este energia, care se defineste ca fiind masura generala a unei miscari materiale (miscare mecanica, miscare termica, miscarea microparticulelor etc.). Energia totala a unui sistem se compune din energie externa si energie interna.

Energia externa cuprinde energia de miscare a sistemului ca intreg si energia acestuia intr-un camp de forte. Energia interna a sistemului cuprinde energia tuturor formelor de miscare si de interactiune dintre particulele constituente: energia miscarii de translatie si de rotatie a moleculelor, energia miscarii de vibratie a atomilor, energia interactiunii moleculare, energia intraatomica, energia intranucleara etc.

Atunci cand un sistem termodinamic interactioneaza cu mediul inconjurator, are loc un schimb de energie. Energia poate fi schimbata cu mediul exterior, fie cu variatia parametrilor externi, fie fara variatia acestor parametri. Cantitatea de energie schimbata de sistem numai cu variatia parametrilor externi se numeste lucru mecanic L, iar cantitatea de energie schimbata de sistem fara variatia parametrilor externi se numeste caldura, Q.

Caldura nu este o functie de stare, ci o functie de transformare. Cantitatea de caldura, avand dimensiunile unei energii, se masoara cu aceeasi unitate ca si aceasta: joule-ul (J) sau cu unitati tolerate; caloria (cal); kilocaloria (kcal). Transformarea intre unitati se face folosind echivalentul mecanic al caloriei (cal):

1 cal = 4,18 [J]

Caloria se defineste ca fiind cantitatea de caldura necesara unui gram de apa distilata sa-si ridice temperatura cu 1?C intre 19,5 si 20,5?C.

Se numeste caldura specifica c, cantitatea de caldura necesara unitatii de masa pentru a-si ridica temperatura cu 1?C intr-o transformare data si se defineste:

(1.1)

unde, Q - cantitatea de caldura data masei m pentru a-i ridica temperatura cu ?t grade.

Cum ?t este un interval finit de temperatura, caldura specifica se considera caldura specifica medie pe intervalul de temperatura respectiv.

Pentru un interval infinitezimal de temperatura, relatia (1.1) devine:

(1.2)

Caldura molara C este produsul dintre caldura specifica

Termochimie