Теплота при химических процессах реакциях

Тепловой эффект реакции вычисляется по закону Гесса, сформулированному еще в 1840 г. Этот закон гласит, что тепло, выделяемое или поглощаемое в химическом процессе, постоянно и не зависит от того, является ли процесс одно- или многостадийным. Таким образом, теплоту образования какого-нибудь соединения молено найти, используя данные по другим реакциям. Стандартную теплоту реакции АЯ можно вычислить по теплотам образования всех соединений, принимающих участие в реакции. Она равна разности алгебраической суммы стандартных теплот образования продуктов реакции АЯ" и алгебраической суммы стандартных теплот образования исходных веществ ДЯ [c.28]

Изучение тепловых эффектов химических процессов показало, что экзотермические реакции, особенно сопровождающиеся значительным выделением теплоты, протекают самопроизвольно и часто весьма бурно. Более спокойно, но также самопроизвольно, т. е. без притока энергии извне, протекают экзотермические реакции с малым тепловым эффектом, многие из которых при повышении температуры обратимы. На основе этих наблюдений был сформулирован обп ий принцип (Бертло, 1867), утверждавший, что мерой химического сродства служит тепловой эффект реакции и что самопроизвольно протекают лишь такие ироцессы, которые сопровождаются выделением теплоты. [c.77]

Указанный закон независимости суммарной ,теплоты химической реакции от пути процесса был открыт в 1836 г., еще до установления первого закона термодинамики, русским ученым Г. И. Гессом и носит его имя. [c.57]

Табличные данные по теплотам образования Д Я°(298) позволяют легко вычислить при стандартных условиях не только тепловые эффекты для большого числа химических реакций, но и теплоты фазовых переходов и других физико-химических процессов. Обозначив фазовые переходы в общем виде [c.211]

Реакция, протекающая в растворах между кислотой и основанием, называется нейтрализацией. Как и любой химический процесс реакция нейтрализации сопровождается тепловым эффектом, зависящим от многих факторов природы растворителя и взаимодействующих кислоты и оснований, их концентрации, температуры системы и т. д. Принято считать тепловой эффект, сопровождающий нейтрализацию 1 экв. кислоты (основания) соответствующим количеством основания (кислоты), теплотой нейтрализации. [c.75]

Нормы расхода тепла и энергии устанавливаются на основании тепловых и энергетических балансов. При этом в приходной части теплового баланса находят отражение теплота, развиваемая экзотермическими химическими реакциями физическая теплота, приносимая нагретыми реагирующими веществами теплота, вносимая в процесс извне. В расходную часть входят теплота, поглощаемая в эндотермических процессах физическая теплота, уносимая продуктами реакции потери теплоты в окружающую среду. [c.99]

Вначале был сформулирован закон Лавуазье — Лапласа, который гласит, что теплота прямой химической реакции равна теплоте обратного химического процесса, но с обратным знаком. В 1840 г. Г. И. Гессом был сформулирован до установления [c.66]

На основе математических методов химической термодинамики можно решать такие практические задачи, как составление материально-тепловых балансов, рассчитывать численные значения работ, теплоты химических процессов, равновесный состав химической реакции для идеальных и неидеальных по свойствам систем. На основе термодинамических расчетов можно выявлять условия, при которых термодинамика лимитирует процесс (малые равновесные выходы), позволяет определять оптимальные соотношения реагентов и условия проведения равновесных процессов. [c.260]

Теплоту химической реакции, проводимой при постоянном давлении (или хотя бы при условии, что окончательное давление совпадает с исходным), принято называть изменением энтальпии реагирующей системы, АН (читается дельта-аш ). Как мы узнаем из гл. 15, изменение энергии АЕ соответствует теплоте реакции, проводимой при постоянном объеме, например в калориметрической бомбе, показанной на рис. 2-4. Энтальпию можно рассматривать как энергию, в которую внесена поправка, учитывающая работу, которую могли совершить реагенты, отталкивая атмосферу, если они расширялись во время реакции. Различие между Д и АН невелико, но очень важно, хотя сейчас мы еще не будем уделять ему внимания. Если в процессе реакции выделяется теплота, то энтальпия реагирующей системы убывает в этом случае изменение энтальпии АН отрицательно. Такие реакции называются экзотермическими. Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называются эндотермическими в таких реакциях происходит возрастание энтальпии реакционной смеси. Для реакции разложения пероксида водорода можно записать [c.89]

Кинетика химических реакций изучается в специально созданных условиях, при которых процессы массо- и теплопереноса не искажали бы протекания химического процесса. Реакция проводится в изотермических условиях, когда скорость теплопереноса и теплоотдачи в системе много больше скорости выделения или поглощения теплоты вследствие протекания химической ракции. Реагенты смешиваются заранее, так что концентрация реагентов одинакова по объему реактора. Если система двухфазная, то интенсивное перемешивание обеспечивает очень быстрый массоперенос, так что не возникает градиент концентраций. [c.313]

Учитывая, что в химических процессах, протекающих при постоянном давлении, вся теплота реакций q идет на изменение теплосодержания системы, указанное равенство примет следую [c.169]

Изменение внутренней энергии в процессе химического превращения вещества происходит, как и в других случаях, путем поглощения (или выделения) теплоты и совершения работы. Последняя обычно мала она может быть вычислена или ею можно пренебречь. Теплота же реакции часто значительна она может быть во многих случаях непосредственно измерена. Изучением теплот химических реакций занимается термохимия. [c.56]

Рассмотренные выше теплоты химических реакций (и других процессов) являются теплотами изотермических процессов и зависят от температуры, при которой процесс протекает. [c.72]

Представим себе, что имеется замкнутый сосуд, заполненный горючей смесью. Пусть температура смеси Го, концентрация с. Теплота реакции передается стенкам сосуда, а от них в окружающую среду, температура которой в начале процесса пусть также равна То. Характер тепловых процессов, сопровождающих горение смеси, легче всего представить с помощью графика, если по оси абсцисс откладывать температуру, а по оси ординат — количество теплоты, выделяющейся и отводимой от сосуда в единицу времени (рис. 1,8). Кривая а характеризует зависимость теплоты химической [c.45]

Из анализа энергетики химических взаимодействий непосредственно следует еще более важный вывод о принципиальной возможности прогнозирования многих химических реакций. Свыше 100 лет назад основой для таких прогнозов служил принцип Б е р т л о — Томсена, согласно которому химический процесс осуществляется лишь в том случае, если он сопровождается выделением теплоты, т. е. является экзотермическим. Однако на практике оказалось, что многие эндотермические реакции довольно легко осуществляются при повышенных температурах. [c.50]

Условились знак плюс приписывать изменению энтальпии в эндотермических реакциях и знак минус — в экзотермических реакциях. Изменения AU и АН не зависят от пути протекания процесса, Qv и Qp также не зависят от пути протекания химического процесса, а зависят только от начального и конечного состояния веществ. Теплоты реакций зависят от физического состояния веществ и от условий проведения реакции. Для удобства сравнения теплот образования веществ и тепловых эффектов реакций было введено понятие стандартного состояния — это состояние вещества при давлении 1 атм (0,1013 МПа). Тем- [c.64]

До сих пор все наши выводы основывались на рассмотрении одного частного случая, диссоциации 8О3. Однако и в общем случае при низких температурах большее влияние на направление химического процесса оказывает энтальпия, или теплота, реакции, а при высоких температурах большее значение приобретает энтропийный фактор, т.е. изменение упорядоченности системы. [c.112]

Выше рассмотрен расчет теплот процессов нефтепереработки. В нефтехимической и химической промышленности при переработке углеводородного сырья также возникают задачи расчета теплот сложных процессов, поскольку кроме основной реакции [c.159]

Тепловой эффект химического термотехнологического процесса. Все химические термотехнологические процессы сопровождаются потреблением или выделением теплоты. Скорость многих реакций зависит от условий теплопередачи, при которых они проводятся. [c.20]

Химические процессы сжигания. Реакции окисления компонентов исходных горючих материалов протекают в полном соответствии с законами химической кинетики и сопровождаются выделением теплоты и продуктов сгорания. [c.34]

Существенный аспект топливно-энергетической проблемы — это повыщение эффективности использования топливных ресурсов, в частности возможно более полное использование всех видов энергии. Известно, что химическая промышленность и смежные с ней отрасли являются крупнейшими потребителями тепловой и электрической энергии. В последние годы особенно большое внимание уделялось снижению всех видов энергозатрат в химико-технологических процессах — прежде всего уменьшению теплопотерь и наиболее полному использованию реакционной теплоты. Одним из путей повышения энергетической эффективности химико-технологических процессов служит химическая энерготехнология, т. е. организация крупномасштабных химико-технологических процессов с максимальным использованием энергии (прежде всего теплоты) химических реакций. В энерготехнологических схемах энергетические установки — котлы-утилизаторы, газовые и паровые турбины составляют единую систему с химико-технологическими установками химические и энергетические стадии процесса взаимосвязаны и взаимообусловлены. Химические реакторы одновременно выполняют функции энергетических устройств, например вырабатывают пар заданных параметров. Энерготехнологические системы реализуются прежде всего на базе агрегатов большой мощности — крупнотоннажных установок синтеза аммиака, синтеза метанола, производства серной кислоты, азотной кислоты, получения карбамида, аммиачной селитры и т. д. [c.37]

При моделировании химических процессов размеры печи не сказываются на скорости химического превращения, если процесс определяется только скоростью химической реакции. Однако химическая реакция приводит к изменению состава реагируемой смеси и температуры. Следствием этого является возникновение процессов переноса вещества и теплоты, на скорость которых существенно влияет характер концентрационного и температурного полей в печи, В свою очередь состав смеси и температура существенно влияют на скорость химического превращения. В результате этого протекание химического процесса в целом находится в полной зависимости от размеров печи, так как с изменением масштаба меняется структура или соотношение между его составными частями, химическими стадиями и стадиями процессов переноса вещества и теплоты. В связи с вышеизложенным невозможно сохранить одинаковое влияние физических факторов на скорость химического превращения в печах разного масштаба, кроме тех случаев, когда химическая реакция протекает с большей скоростью, чем процессы переноса. [c.130]

Эту формулу можно применять для расчета теплот химических реакций, теплот технологических процессов и т. д., так как Qv = A.U. [c.46]

Теплота необратимого процесса равна тепловому эффекту химической реакции [c.324]

Для выяснения характера функциональной связи между величинами r (t) и AT (t) = Тц(()—Гвн,ср = —Tn(t = Q) примем, что U единствепиой ячейке с начальной температурой 7 я(/ = 0) =Гвп.ср протекает экзотермическая реакция с тепловым эффектом ЛЯоо. Часть теплоты химического процесса AH t), выделенной к моменту времени t, затратится на изменение температуры ячейки. Она равна fiATn t), как в адиабатическом режиме. Другая часть теплоты отведется во внешнюю среду (разогревом термопар пренебрегаем). [c.312]

Теплота химического процесса так же, как и ранее рассмотренных термомеханических процессов, зависит от условий его протекания. В связи с этим различают изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции. Изобарным тепловым эффектом реакции Qp называют теплоту химического процесса, протекающего при Р — onst и равенстве температур исходного Ti и конечного Tj состояний системы Ti = Т . Изохорным тепловым эффектом реакции Qg называют теплоту химического процесса, протекающего при V = onst и Ti = Т . [c.68]

Химические процессы. Реакции окпсле1п1я протекают в соответствии с законами химической кинетики и сопровождаются выделением определенного количества теплоты, которое п прслоиределяет течение процесса. [c.16]

Химический процесс сопровождается изменением состава веществ, их структуры и обязательно энергетическими изменениями в реаги- )ующей системе. При химическом процессе происходит перегрупии-ровка атомов, сопровождающаяся разрывом химических связей в исходных веществах и образованием химических связей в продуктах 1)еакции. Вследствие взаимосвязанности форм движения материи и их 1 заимоиревращаемости при химических реакциях происходит превращение химической энергии в теплоту, свет и пр. [c.6]

Согласно закону Гесса теплота реакции q любого химического процесса зависит только от начального и конечного состояния системы, а не от промежуточных стадий, т. е. не зависит от пути, по которому идет этот процесс. Отсюда следует, что тепловой эффект EXHKoii химической реакции равен сумме теплот образования конечных продуктов минус суммы теплот образования исходных веществ этой реакции. Например, для реакции [c.108]

Реакционные аппараты — основное оборудование химических цехов. По сравнению с аппаратуроп для физико-химических процессов они имеют ряд особенностей химические реакции, как правило, сопровождаются значительным тепловым эффектом, а следовательно, возникает проблема подвода или отвода теплоты и регулирования температуры большинство химических процессов протекает в присутствии катализаторов, что создает, в свою очередь, проблемы хорошего контакта реагирующих продуктов с катализатором, его загрузки, выгрузки и регенерации. [c.202]

Химические реакции всегда связаны с разнообразными физическими процессами теплопередачей, поглощением или излуче-ниед электромагнитных колебаний (свет), электрическими явлениями и др. Так, смесь веществ, в которой протекает какая-либо химическая реакция, выделяет энергию во внешнюю среду в форме теплоты или поглощает ее извне. Поглощение света фотографической пленкой вызывает в ней химический процесс образования скрытого изображения. Химические реакции, протекающие в аккумуляторах между электродами и раствором, являются причино11 возникновения электрического тока. При повышении температуры вещества увеличивается интенсивность колебательных движении внутри молекул, и связь между атомами в молекуле ослабляется после перехода известной критической границы происходит диссоциация молекулы или взаимодействие ее с другими молекулами при столкновении, т. е. химический процесс. Число аналогичных примеров легко увеличить. Во всех случаях имее место тесная связь физических и химических явлений, их взаимодействие. [c.11]

Разработка методов экспериментального определения теплот химических реакций, теплот фазовых превращений, теплот растворения и теплоемкостей, л также измерение этих величин составляет содержание калориметрии. Прямое экспериментальное определение теплоты процесса (если оно возможно) является, как правило, наиболее точным методом нахождения этой важной величины Ниже дается краткая характеристика основных калориметрическах методик Основной частью калориметрической установки является калориметр. Типы и формы калориметров разнообразны. В простейшем случае калориметр представляет собой сосуд, наполненный калориметрической жидкостью с известной теплоемкостью и окруженный мало проводящей теплоту оболочкой (вместо сосуда с жидкостью может применяться массивное металлическое тела). Изучаемый процесс проводится так, чтобы теплота процесса по возможности оыстро и полностью отдавалась калориметру (или отнималась от него) основной измеряемой величиной является изменение температуры калориметра Т. Зная теплоемкость калориметрической системы, т. е. совокупности всех дастей калориметра, между которыми распределяется поглощаемая теплота [c.75]

Это положение, называемое законом Гесха, позволяет рассчитывать теплоты одних реакций по теплотам других и сокращает объем экспериментальных исследований по измерениям тепловых эффектов. Пусть химический процесс можно осуществить двумя способами в соответствии со схемой [c.17]

Ю. Томсен (1853) и П. Бертло (1867) предложили за меру Чимического сродства принимать тепловой эффект химической реакции, которая проходит самопроизвольно с выделением теплоты (экзотермические процессы). Однако работами Д. И. Менделеева (1875) и А. Л. Потылицина (1874) было показано, что этот принцип не обладает общностью. Дело в том, что, во-первых, некоторые реакции проходят самопроизвольно, но с поглощением энергии в форме теплоты при обычных температурах. Примером такой реакции является реакция взаимодействия H I с глауберовой солью [c.191]

Фосфорная кислота концентрацией 47—52% Р2О5, поступает в нейтрализатор 1, где нейтрализуется аммиаком при 110— 120°С. Азотная кислота нейтрализуется аммиаком в аппарате ИТН 2 (см. 13.3.2) при 110—135°С и образовавшийся раствор нитрата аммония поступает в выпарной аппарат 3, где упаривается до концентрации 0,95 мае. дол. и направляется в сборник 4. Аммонийная пульпа из нейтрализатора i, плав нитрата аммония из сборника , вводимый хлорид калия, газообразный аммиак и ретур после грохота 9 подаются в аммонизатор-гра-нулятор 5. Количество ретура составляет до 10 т на 1 т готового продукта. В аппарате АГ завершается процесс нейтрализации и происходит гранулирование и подсушка гранул за счет теплоты химических реакций. Из аппарата АГ гранулы нитроаммофоски поступают в барабанную сушилку б, обогреваемую топочными газами из топки 7, и затем на грохоты 8 и 9, ка которых разделяются на три фракции. Крупная фракция после измельчения в дробилке 10 смешивается с мелкой фракцией, прошедшей грохот 9, и в виде ретура возвращается в аппарат АГ. Товарная фракция нитроаммофоски, прошедшая грохот 8 с размерами гранул 1—4 мм направляется в холодильник кипящего [c.301]

Расчет равновесных (теоретических) выходов целевых и побочных продуктов реакции, определение термодинамической устойчивости веществ и направления само- и несамопроизволь-ного протекания реакций в изучаемых условиях является одним из важнейших этапов при исследовании новых химических реакций, при проектировании промышленных химических установок, при подборе оптимальных по составу катализаторов и разработке математических моделей для управления химическими процессами. Равновесный состав смеси химических веществ можно определить экспериментально или рассчитать по термическим данным с привлечением данных по теплоемкостям, теплотам и энтропиям веществ, а также по величинам изменения энергий Гельмгольца и Гиббса. [c.206]

Из уравнения (175.10) видно, что электрическая работа цепи в общем случае не соответствует тепловому эффекту реакции. Если Е/кт < О, то электрическая работа меньше энергии химического процесса, электрохимическая система отдает теплоту в окружающую среду или нагревается в условиях тепловой изоляции. Примером такой системы служит цепь РЬ, Pb l2l Г Ag l, Ag, для которой <1Е/(1Т=—1,86 10 В/К. При ёЕШТ > О электрическая работа системы больше энергии химической реакции недостаток энергии [c.477]

Одновременно протекают побочные реакции. Таким образом, контактное разложение этилового спирта является сложным химическим процессом, в результате которого кроме основного продукта образуется до 60 различных соединений (уксусный альдегид, вода, углеводороды, высшие спирты и др.). На выход дивинила влияют активность катализатора, температура контактирования, соотношение основных компонентов в исходной смеси, наличие примесей и др. В промышленности применяются сложные катализаторы, включающие дегидрирующие и дегидратирующие компоненты. Так как процесс протекает при высокой температуре, то он требует затраты теплоты на повышение температуры газовой смеси и на компенсацию эндотермического эффекта. В этом процессе общ = /( осн, шоб, 2поб, зпоб,...) И интенсификация побочных реакций с ростом температуры ограничивает оптимальную температуру, несмотря на эндотермичность процесса, требующую ее повышения. Совершенствование катализатора, улучшение его се- [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология