М. В. Дроздова, Андрей Анатольевич Дроздов - Неорганическая химия

Неорганическая химия
Название: Неорганическая химия
Авторы:
Жанр: Общая химия
Серия: Шпаргалки
ISBN: Нет данных
Год: 2008
О чем книга "Неорганическая химия"

Информативные ответы на все вопросы курса «Неорганическая химия» в соответствии с Государственным образовательным стандартом.

Бесплатно читать онлайн Неорганическая химия


1. Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Термодинамическая система

Процессы жизнедеятельности на Земле обусловле–ны в значительной мере накоплением солнечной энер–гии в биогенных веществах (белках, жирах, углеводах) и последующими превращениями этих веществ в жи–вых организмах с выделением энергии.

Работы А. М. Лавуазье (1743—1794) и П. С. Лапласа (1749– 1827) прямыми калориметрическими измерениями показа–ли, что энергия, выделяемая в процессе жизнедеятельнос–ти, определяется окислением продуктов питания кислородом воздуха, вдыхаемого животными.

С развитием в XIX—XX вв. термодинамики стало воз–можно количественно рассчитывать превращение энер–гии в биохимических реакциях и предсказывать их на–правление. Термодинамический метод основан на ряде строгих понятий: «система», «состояние системы», «внут–ренняя энергия системы», «функция состояния системы».

Термодинамической системой называется всякий объект природы, состоящий из достаточно большого чис–ла молекул (структурных единиц) и отделенный от дру–гих объектов природы реальной или воображаемой гра–ничной поверхностью (границей раздела).

Объекты природы, не входящие в систему, называют–ся средой.

Наиболее общими характеристиками систем являют–ся т – масса вещества, содержащегося в системе, и Е – внутренняя энергия системы. Масса вещества системы определяется совокупностью масс молекул, из которых она состоит. Внутренняя энергия системы представляет собой сумму энергий теплового движения молекул и энер–гии взаимодействия между ними.

Системы по характеру обмена веществом и энер–гией с окружающей средой подразделяют на три типа: изолированные, закрытые и открытые.

Изолированной системой называется такая систе–ма, которая не обменивается со средой ни веществом, ни энергией (Δm = 0, ΔE = 0). Закрытой системой назы–вается такая система, которая не обменивается со сре–дой веществом, но может обмениваться энергией (Δm = 0, ΔE^ 0).

Обмен энергии может осуществляться передачей теп–лоты или совершением работы.

Открытой системой называется такая система, ко–торая может обмениваться со средой как веществом, так и энергией (Δm ≠ 0, ΔE ≠ 0).

Важным примером открытой системы является жи–вая клетка. Системы в зависимости от агрегатного состояния вещества, из которого они состоят, подраз–деляют на гомогенные и гетерогенные.

В гомогенной системе отсутствуют резкие измене–ния физических и химических свойств при переходе от одних областей системы к другим. Примером такой сис–темы может служить плазма крови, представляющая со–бой раствор различных биогенных веществ.

Гетерогенная система состоит из двух или более го–могенных частей. Примером гетерогенной системы яв–ляется цельная кровь, т. е. плазма с клетками – эри–троцитами и лейкоцитами.

2. Первое начало термодинамики. Понятия, характеризующие систему

Первое начало термодинамики представляет собой стро–гую количественную основу для анализа энергетики различ–ных систем. Для его формулировки необходимо ввести ряд новых понятий, характеризующих систему.

Одним из важнейших понятий является состояние системы.

Под состоянием понимают совокупность свойств сис–темы, позволяющих определить систему с точки зрения тер–модинамики.

В качестве обобщенной характеристики состояния системы применяют понятия: «равновесное», «стацио–нарное», «переходное состояние».

Состояние системы называется равновесным, если все свойства остаются постоянными в течение какого угодно большого промежутка времени и в системе от–сутствуют потоки вещества и энергии.

Если свойства системы постоянны во времени, но име–ются потоки вещества и энергии, состояние называется стационарным.

Количественно состояния различают с помощью термо–динамических переменных. Термодинамические перемен–ные – такие величины, которые характеризуют состояние системы в целом. Их называют еще термодинамическими параметрами системы. Важнейшими термодинамическими переменными являются давление р, температура Т, объем системы V или общая масса системы m, массы химических веществ (компонент) mk, из которых состоит система, или концентрация этих веществ те. Следует отметить, что ана–логичные характеристики (температура, масса, состав био–логических жидкостей, артериальное давление) использу–ются врачом для определения состояния больного.

Переход системы из одного состояния в другое называется процессом.

В результате процесса состояние системы и термоди–намические переменные изменяются. Если обозначить значение термодинамической переменной в начальном состоянии через Х>1 ,ав конечном – X>2 , то изменение этой переменной соответственно равно ΔX = X>2 – X>1 и на–зывается приращением термодинамической перемен–ной X. Приращение, взятое с обратным знаком, называ–ется убылью переменной X.

Внутренняя энергия системы Е – одна из термодинами–ческих функций состояния. Важная особенность функций со–стояния – их независимость от способа достижения данно–го состояния системы.

Изменение внутренней энергии системы ΔE обуслов–лено работой W, которая совершается при взаимодейст–вии системы со средой, и обмен теплотой Q между средой и системой, отношение между этими величинами состав–ляет содержание первого начала термодинамики.

Приращение внутренней энергии системы ΔE в некотором процессе равно теплоте Q, получен–ной системой, плюс работа W, совершенная над системой в этом процессе:

ΔE = Q + W.

В биологических системах теплота обычно отдается системой во внешнюю среду, а работа совершается системой за счет убыли внутренней энергии. Матема–тическую запись первого начала термодинамики удоб–но представить в виде:

–ΔE = –Q – W.

Все величины в приведенных формулах измеряются в джоулях (Дж).

3. Первое начало термодинамики

Первое начало термодинамики относится к числу фун–даментальных законов природы, которые не могут быть выведены из каких-то других законов. Его справедливость доказывают многочисленные эксперименты, в частности неудачные попытки построить вечный двигатель первого рода, т. е. такую машину, которая смогла бы как угодно долго совершать работу без подвода энергии извне.

В зависимости от условий протекания процесса в сис–теме используют различные функции состояния, которые выводят из первого начала термодинамики. При этом вместо сложных биологических систем для получения выводов о превращениях массы и энергии используют упрощенные модели. Давление в системе при этом под–держивается постоянным, оно равно внешнему давле–нию. Такие процессы, протекающие при р = const, назы–ваются изобарными. Работа расширения, совершае-мая при изобарном процессе, как известно, равна:

W = –ρΔV,

где ΔV – приращение объема системы, равное раз–ности объемов в состояниях 2 и 1.


С этой книгой читают
Информативные ответы на все вопросы курса «Государственное и муниципальное управление» в соответствии с Государственным образовательным стандартом.
Информативные ответы на все вопросы курса «Клиническая психология» в соответствии с Государственным образовательным стандартом.Студенту без шпаргалки никуда! Удобное оформление, ответы на все экзаменационные вопросы ведущих вузов России.
Студенту без шпаргалки никуда! Удобное и красивое оформление, ответы на все экзаменационные вопросы ведущих вузов России.
Информативные ответы на все вопросы курса «Психология труда» в соответствии с Государственным образовательным стандартом. БикЮ
Конспект лекций по психиатрии предназначен для студентов медицинских колледжей и вузов. В данном издании рассмотрены вопросы современной классификации психических расстройств, основные синдромы психических заболеваний, аффективные расстройства, а также современные аспекты наркологии. Книга будет незаменимым помощником для тех, кто желает быстро подготовиться к экзамену и успешно его сдать.
Представленный вашему вниманию полный курс предназначен для подготовки студентов медицинских вузов к сдаче экзаменов. Книга включает в себя лекции по анатомии, написана доступным языком и будет незаменимым помощником для тех, кто желает быстро подготовиться к экзамену и успешно его сдать.
Конспект лекций предназначен для подготовки студентов медицинских вузов к сдаче экзаменов.Представленный вашему вниманию конспект лекций предназначен для подготовки студентов медецинских вузов к сдаче экзамена. Книга включает в себя полный курс лекций по детской хирургии, написана доступным язьжом и будет незаменимым поможником для тех, кто желает быстро подготовится к экзамену и успешно его сдать.Конспект лекций будет полезен не только студентам
Скорость света. Вечный Двигатель. Машина Времени. Антигравитация. Связь подобных форм. Телепортация. Сенсационные опыты на кухонном столе. Классическая наука. Мир в новом свете. Это дороже денег
Новый вид физического взаимодействия – Паули-поле. Эволюция последовательно проводимых экспериментов как Машина Времени. Связь подобных форм. Сенсационные опыты на кухонном столе. Классическая наука. И еще, по теме исследований, немного трогательной научной фантастики. Это дороже денег.
Этот короткий рассказ, повествующих о химических элементах, которые внезапно ожили.
Не постоянная скорость света, концентрация энергии, морфогенетические поля, связь времен в теории и практическом эксперименте – это вы найдете здесь. Биология, история и психологиясвязаны физическими законами в единое целое. Вы желаете узнать правила Вселенной? Классическая наука и непроверенные, но интересные наблюдения. Трансмутация элементов и принцип работы природной Машины Времени. Теория Относительности и безопорное движение.Откройте эту кн
«– …Такова в общих чертах схема ОМПТ, обучающей машины переменной тактики, созданной нашим коллективом, – заключил профессор. Он протер запотевшие стекла очков и добавил: – Хочу еще раз подчеркнуть – наш агрегат по ходу учебного процесса непрерывно меняет методику обучения, каждый раз выбирая наилучший план.На полукруглом возвышении рядом с докладчиком стояла приземистая фигура с квадратным туловищем. Это был новый обучающий автомат. Время от вре
«Граждан маленькой страны Хронофилии обуяла страсть к путешествиям во времени после того, как была там, в Хронофилии, изобретена машина времени, не очень тряская и снабженная глушителем. Они скользили по оси времени, словно мальчишки по перилам школьной лестницы во время перемены. Единственная разница состояла в том, что скользить по перилам, как известно, можно только вниз, что же касается машины времени, то она давала возможность перемещаться к
Знакомо ли вам чувство тревоги? Как часто вы проваливаетесь в это состояние? В нашем мире, с его темпами, количеством информации и стремительными переменами, это состояние чуть ли не норма. В этом кратком пособии вы найдёте действенные и несложные способы справляться с тревожностью, взять её под контроль. Скажите тревоге «Стоп» и живите по своим правилам.
…Америка в 30-х годах ХХ века.Семья Эллы была вынуждена бежать из Ричмонда в поисках лучшей жизни в Кэпитал-Сити.…Великая депрессия забрала у неё всё, что она любила: родной дом, город, в котором родилась и выросла, друзей. «Обречённая жить в одиночестве»… Пока в её жизни не появился Сэм, который обещал любить и сбежать с ней из Кэпитал-Сити.Содержит ли Сэм своё обещание? Найдет ли Элла своё счастье?Ведь все зависит только от неё одной.