در این بخش تعدادی از مهمترین فرمول های شیمی به زبان ساده ارائه شده است. اگر می خواهید با تعدادی از روابط پرکاربرد شیمی آشنا شوید ادامه این مطلب را بخوانید.
پیشنهاد ویژه ایران مدرس: بهترین معلم شیمی کنکور، لیست 16 استاد خوب و فوق العاده تدریس خصوصی شیمی کنکور
در این مقاله تعدادی از مهمترین فرمول ها و روابط پرکاربرد شیمی را می توانید مشاهده نمائید. برای مطالعه این مقاله باید با مفاهیمی همچون آنتالپی، آنتروپی، انرژی درونی، فشار، حجم، انرژی آزاد گیبس و .... آشنا باشید. اولین فرمولی که در ادامه مشاهده می کنید و در شیمی و ترمودینامیک کاربرد زیادی دارد به اسم قانون اول ترمودینامیک شناخته می شود. در واقع تعریف قانون اول ترمودینامیک چنین است: اگر به سیستمی گرما داده شود یا از آن گرما گرفته شود، انرژی درونی سیستم تغییر خواهد نمود که حاصل آن کار انجام شده توسط سیستم یا کار مورد نیاز سیستم برای تغییر انرژی درونی خواهد بود. این قانون به عنوان قانون بقای کار و انرژی هم شناخته می شود.
ΔE = تغییر در انرژی سیستم
q = گرمای جذب شده توسط سیستم
W = کار انجام شده روی سیستم
اگر در یادگیری این فرمول ها اشکال دارید از مدرسین شیمی کمک بگیرید.
اثبات:
با جایگزینی P = F/A در W = FΔd، W = PAΔd یا W = PΔV بدست می آید. افزایش حجم باعث کاهش توانایی سیستم در انجام کار می شود، بنابراین کار توسط سیستم انجام شده است، بنابراین معادله W = -PΔV می شود. با جایگزینی در معادله اول، ΔE = qp - PΔV را بدست می آوریم.
حتما بخوانید: بهترین مدرسین شیمی، لیست 11 استاد برتر شیمی
این فرمول یک مورد خاص از معادله قبلی است که در آن ΔV صفر است.
H = آنتالپی
آنتالپی یک تابع حالت می باشد و برابر است با تغییر انرژی درونی سیستم به اضافه کاری که سیستم روی محیط اطراف خود انجام داده است. در ادامه در رابطه با مفهوم آنتالپی توضیحات بیشتری ارائه می گردد. آنتالپی (به فرانسوی: Enthalpie ) یا اندرتافت یا درون‌گرمی مقدار کل محتوای انرژی یک سامانه در فشار و دما ثابت است. آنتالپی جمع انرژی درونی سیستم و حاصلضرب فشار و حجم آن است. واحد اندازه‌گیری آنتالپی در سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها ژول (J) نام دارد.
اثبات:
ΔH = ΔE + Δ(PV) = q + W + PΔV = q + (-PΔV) + PΔV در P ثابت
PΔV حذف می شود و ΔH = qp باقی می ماند.
مطالعه نمائید: دانلود نمونه جزوه ی درس شیمی پیش دانشگاهی
ΔE = q + W، شرایط عمومی
ΔE = qv، در V ثابت
ΔE = qp + Wp = ΔH - PΔV، در P ثابت
ΔG = ΔH - TΔSb، در T ثابت
ΔGrxn = ΔG°rxn + RTlnQ که در آن ΔG°rxn = -RTlnK
ΔGrxn = RTln (Q/K)
ΔS = qrev/T، برای تمام فرآیندهای برگشت پذیر در T ثابت
ΔSTotal ≥0
تذکر: هم آنتروپی و هم انرژی آزاد gibb توابع حالت هستند. همانطور که در سایت ویکی پدیا توضیح داده شده است، تابع حالت (به انگلیسی: State function ) یا تابع نقطه‌ای، در شیمی و ترمودینامیک، تابعی است که مسیر فرآیند موجب تغییری در مقدار نهایی آن نشده و فقط به نقاط ابتدایی و انتهایی مسیر وابسته باشد. توابع حالت با حروف بزرگ انگلیسی نوشته می‌شوند. نکته بعدی اینکه، انرژی آزاد گیبس یک پدیده ترمودینامیکی است که در اثر انجام شدن یک واکنش شیمیایی ایجاد می شود. انرژی آزاد گیبس در اثر انجام شدن یک واکنش شیمیایی ایجاد شده و بصورت تصادفی یا خود به خود ایجاد نمی شود. آنتروپی یک شیء مقدار اختلالی است که حاوی آن است. آنتروپی یا بی نظمی (آشفتگی) یا عدم قطعیت یک سیستم را بیان می‌کند. از دیدگاه انرژی آزاد آنتروپی با گرمایی که برای انجام کار در دسترس نیست، ارتباط دارد. آنتروپی اندازهٔ بی‌نظمی سامانه (سیستم) یا ماده‌ای است که در حال بررسی است.
کلیک کنید: مشاهده نمونه فیلم های تدریس خصوصی شیمی
