Энергетика также Термодинамика

Химические реакции сопровождаются энергетическими эффектами, т. е. происходит выделение или поглощение энергии. Изучение энергетики химических процессов составляет основу химической термодинамики, в которой объясняются также причины установления между взаимодействующими веществами химического равновесия. [c.124]

Существует два метода синтеза макромолекул полимеризация и поликонденсация. Одна из наиболее важных областей в учении о полимеризации— кинетика реакций полимеризации—подробно исследовалась в течение последних 10—15 лет (глава II). Тесно связаны с этим вопросом проблемы энергетики и термодинамики таких процессов (глава III). Все это позволило удовлетворительно объяснить влияние строения мономера и условий полимеризации (как гомогенной, так и гетерогенной) на ход полимеризации (и сополимеризации), а также роль катализаторов, ингибиторов и замедлителей в этих реакциях. В настоящее время вполне изучены отдельные стадии, составляющие суммарный полимеризационный процесс, связь между этими стадиями в процессе полимеризации (или сополимеризации), а также структура полимеров. [c.14]

Нами использован для термодинамических расчетов универсальный метод определения состава равновесной смеси сложной реакции - метод минимума энергии Гиббса. При моделировании равновесного состава использован известный в термодинамике постулат о том, что состояние термодинамического равновесия не зависит от пути химических превращений и определяется только энергетикой исходных веществ и конечных продуктов реакций. Отсюда очевидно, что результаты расчета химического равновесия также не должны зависеть от реакционного маршрута. [c.156]

Для изучения энергетики химических и физико-химических процессов, а также для теоретического анализа возможности и закономерностей протекания химических реакций и осуществления технологических процессов применяется химическая термодинамика. [c.35]

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, а также обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровне, а также строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе основы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Выполнен обзор свойств химических элементов и их простых соединений, рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

Электростатические и ковалентные составляющие других термодинамических характеристик рассчитывают по соотношениям Д//, - AS T-v) VI АН2 = AGj. Данные по термодинамике образования молекулярных комплексов иода с органическими растворителями и их составляющие, рассчитанные на основе изложенных взглядов, представлены в табл. 1.5. Очевидно, что для большинства систем абсолютные значения электростатических и ковалентных составляющих многократно превышают величины результирующих функций и, в отличие от них, более чувствительны к природе донора электронной пары. При этом высокой степени переноса электронной плотности (характеризуемой AG2), соответствует значительная величина электростатического вклада (до 80% AG2), определяемая степенью разделения зарядов в комплексе. Как правило, AG, и AGj направлены навстречу друг другу, и изменение энергии Гиббса реакции в результате отражает незначительную часть энергетики взаимодействия. На основе величин электростатических и ковалентных составляющих нетрудно выявить молекулярные комплексы иода, для которых перенос электронной плотности связан с разделением заряда, и те, где разделение заряда незначительно. К первому типу относятся комплексы с эфирами, спиртами, аминами, амидами, сульфоксидами. Ко второму - с бензолом, толуолом, ксилолом и их производными. В сочетании с другими характеристиками такой подход позволяет глубже понять природу связи в молекулярных комплексах. Вместе с тем при анализе необходимо учитывать также и структурные особенности реагентов и комплекса. К числу таких объектов можно отнести макроциклические соединения. [c.19]

В содержание факультативного курса Основы общей химии входят наиболее общие химические теории, рассматриваемые более углубленно и подробно, чем в основном курсе. Большое внимание уделено теории строения вещества, химической энергетике, химической кинетике и термодинамике и теории растворов. Некоторое внимание уделено химии элементов — неметаллов и металлов, изучаемой тем не менее обобщенно, а также историческим сведениям о развитии химической науки, ее законов и теорий. [c.196]

Пьер Дюгем (1861—1916), французский физик, с 1895 г. профессор в Бордо внес оригинальный вклад в развитие физической химии, применив основные принципы термодинамики к химическим процессам. Поистине новаторскими были его труды Термодинамический потенциал и его применение к химической механике (1886) и Термодинамика и химия (1902) он был одним из самых убежденных стороннике энергетики Дюгем был также страстным историком физики, но не всегда отличался объективностью, как об этом свидетельствует его начатый в 1913 г. труд в нескольких томах Система мира, история космогонических учений от Платона до Коперника . Для эпистемологии представляет интерес его Физическая теория (1906) [c.403]

Предмет термодинамики. Термодинамика представляет собой науку, изучающую связь между тепловой и другими видами энергии. В узком смысле — это учение о взаимной связи теплоты и работы . В более щирокой трактовке термодинамика охватывает все виды энергии и их взаимные превращения, почему ее иногда называют также энергетикой. Однако необходимо отметить, что теплота все же играет первенствующую роль в энергетике процессов, протекающих в физических и химических системах. [c.160]

Энергетика взаимных превращений систем с различными координационными числами изучена сравнительно мало. Есть основания полагать, что различия в энергии систем с разными координационными числами (>6) невелики [1] известно также, что в жидкой фазе частицы с координационными числами 5, 7 или 8 являются кинетически лабильными [1, 2, 5]. Однако это ни в коей мере не является общим правилом. Во всяком случае соображения, основанные исключительно на термодинамике, в применении к твердой фазе, к которой относится наибольшее количество данных, могут оказаться ошибочными. В силу особенностей твердого состояния возникающие в нем структуры определяются в основном кинетическими, а не термодинамическими факторами это в особенности относится к многочисленным кластерам, где необычные координационные числа встречаются очень часто [1]. [c.349]

Экспериментальный и описательный подходы чередуются с объяснениями и теоретическими обсуждениями. Наиболее употребительные представления об энергетике, динамике и строении вводятся в частях текста, посвященных изложению экспериментальных фактов, затем они применяются к простейшим случаям, исследуются теоретически, рассматриваются снова в применении к другим системам и снова обсуждаются в тексте, повторяются в упражнениях и встречаются в задачах, относящихся к последующему материалу. Помимо количественных методов стехиометрии, термодинамики, кинетики и структурного анализа, постоянно используются представления таких качественных подходов, как теории кислот и оснований, теории окислительновосстановительных реакций, а также представления об электронном строении вещества. Все это делается с целью подчеркнуть, что химия столь же зиждется на строгих расчетах, как и на интуитивных обобщениях. Студентам очень важно понять. [c.13]

Совокупность этих шести переменных лежит в основе современной трактовки энергетики химических систем, особенно на базе термодинамики. Все они сведены в табл. 26.1, где также даны их определения. [c.326]

Предмет термодинамики. Термодинамика представляет собой науку, изучающую связь между тепловой и другими видами энергии. В узком смысле — это учение о взаимной связи теплоты и работы. В более широкой трактовке термодинамика охватывает все виды энергии и их взаимные превращения, почему ее иногда называют также энергетикой. Однако необходимо отметить, что теплота также играет первенствующую роль в энергетике процессов, протекающих в физических и химических системах. И действительно, на практике в больщинстве случаев мы имеем дело с процессами, прямо или косвенно связанными с тепловыми явлениями. [c.113]

Химическая термодинамика. Энергетика химических реакций изучается в рамках раздела химии, который называется химической термодинамикой. Вместе с учением о строении вещества и химической кинетикой химическая термодинамика образует теоретическую основу всей современной химии. Она позволяет определять направление и полноту протекания самопроизвольных химических реакций, а также затраты энергии, необходимые для осуществления тех реакций, которые самопроизвольно идти не могут. [c.40]

Химическая термодинамика рассматривает энергетику химических реакций, химическое сродство, фазовые и химические равновесия, зависимости термодинамических свойств веществ от их состава и агрегатного состояния. Основной особенностью термодинамического подхода является то, что он учитывает лищь начальное и конечное состояние веществ и совсем не учитывает возможные пути перехода, а также скорости протекания процессов. В термодинамике щироко используется понятие термодинамическая система. Она представляет изолированную часть пространства, содержащую тело или совокупность тел с больщим числом частиц, для которой возможен массо- и теплообмен. Химическая система, в которой могут протекать химические реакции,— частный случай термодинамической системы. Система называется изолированной, если для нее отсутствует массо- и теплообмен с окружающей средой. Однофазная система называется гомогенной, многофазная система — гетерогенной. Реакции, протекающие во всем объеме гомогенной системы, называются гомогенными реакциями, протекающими на границе раздела фаз,— гетерогенными. [c.148]

Следует также отметить различие знаков тепловых эффектов, принятых в термохимии и термодинамике. Термохимия рассматривает энергетику процессов с точки зрения их наблюдателя, т. е. положительным знаком отмечает выделение тепла при реакциях. Напротив, термодинамика рассматривает процессы с точки зрения увеличения или уменьшения запаса энергии в самих веществах и положительным знаком отмечает поглощение тепла. Поэтому при пользовании справочниками необходимо прежде всего установить проводимую в них систему обозначений. В настоящей книге принята термохимическая система. [c.54]

Другой круг проблем, который нас будет интересовать,— это энергетика и эффективность утилизации энергии. Здесь также существует тенденция проводить обсуждение этих вопросов в рамках кинетических моделей. А это приводит к допущению, что молекула в ходе транспорта должна преодолевать трение, откуда и возникает понятие внутренней работы . Так же обстоит дело при рассмотрении мышечного сокращения. При оценке к. п. д. сумма внутренней работы и всей остальной работы связывается с затратами энергии. Этот расчет обычно включает как стехиометрические соотношения, так и энтальпию реакции — энергетический параметр, получаемый в опытах с калориметрической бомбой. И в этом случае анализ становится значительно яснее с позиций неравновесной термодинамики. [c.12]

Для понимания процессов преобразования энергии в биологических системах необходимо рассмотреть некоторые основные понятия термодинамики. В то время как превращения молекул происходят в соответствии с химическими законами, сама возможность осуществления этих превращений и полнота их протекания зависят от количества энергии, получаемой системой. Для изучения энергетики процессов привлекают термодинамику, главные положения которой выражены в первом и втором законах. Законы термодинамики позволяют предсказать направление химических процессов, т. е. понять, будет ли реакция проходить слева направо или справа налево (в соответствии с тем, как она записана), а также выяснить, можно ли использовать данную реакцию для совершения полезной работы или же для осуществления реакции требуется энергня, которая должна поставляться каким-то внешним источником. Основные начала термодинамики формулируются с помощью [c.323]

Неравновесная термодинамика — сравнительно молодая наука. Ее основы были заложены в 1931 г. Лар-сом Онсагером в его широко известных работах, которые сегодня считаются классическими. Эта теория, так же как ее классический предшественник (равновесная или обратимая термодинамика), носит прежде всего феноменологический характер, хотя основа теории — так называемые соотношения взаимности Онсагера — в настоящее время подтверждены статистическими методами, в которых используется гипотеза микроскопической обратимости. В этой книге обсуждаются лишь макроскопические основы теории. Подобный подход к неравновесной термодинамике аналогичен строгому изложению классической теории поля (механики континуума, электродинамики), с помощью которой можно получить единое описание механических, электродинамических и термических явлений. Без преувеличения можно сказать, что результаты, полученные в неравновесной термодинамике, необходимы физику, физико-химику, энергетику, исследователю плазмы, инженеру-химику, имеющему дело с процессами химического производства, исследователю кинетики реакций, а также биофизику и биологу. Широкая область применения необратимой термодинамики объясняется тем, что в природе все макроскопические процессы необратимы. [c.22]

Прогнозирование скорости химических реакций методом линейных корреляций в настоящее время широко применяется в органической химии [16,56]. Являясь по сути полуэлширическим методом, он, однако, обосновывается рядом теоретических предположений, объединяемых как принцип линейных соотношений свободных энергий (ЛССЭ). В общем виде принцип ЛССЭ подразумевает существование линейных корреляций меладу термодинамическими величинами, характеризующими систему и параметрами, определяющими скорость реакции. Поскольку, однако, термодинамика химических взаимодействий определяется энергетикой и вероятностями перехода электронов, то принцип ЛССЭ также подразумевает линейные корреляции кинетических констант с квантовохимическими характеристиками участников реакции (см. раздел VI. 1). Ниже излагается применение к проблеме прогнозирования и подбора гетерогенных катализаторов более простых корреляционных зависимостей, аналогичных известным уравнениям Бренстеда, Гамметта — Тафта и Поляни—Воеводского — Семенова. [c.144]

При полимеризации МОБК в растворе процентное содержание изотактических ( ), гетеротактических Ь) и синдиотактических (в) триад в полимере меняется нормальным образом [Л АН ) = = 1025 кал моль А(Л5 ) == 0,5 э.е.]. При полимеризации в жидком кристалле изомерный состав полимера существенно отличается и вообще не зависит от температуры [А АН ) 0 А А8 ) = = 0,8э. е.]. Приведенные данные по меньшей мере указывают на различие в энергетике переходных состояний в растворе и в жидком кристалле. Следует отметить также, что в отсутствие ЦОБК при температурах выше 100° С скорость деполимеризации поли-МОБК соизмерима со скоростью его образования. Поэтому при проведении реакции в растворе устанавливается полимеризацион-но-деполимеризационное равновесие и выход полимера не достигает 100%. Полимеризация в жидко-кристаллическом состоянии вплоть до температуры плавления жидких кристаллов приводит к полному превращению мономера в полимер. Таким образом, в данном случае активатор оказывает влияние не только на кинетику, но и на термодинамику полимеризации. [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология