Термодинамика реакций окисления

С точки зрения термодинамики направление химической реакции между металлом и окружающей средой определяется изменением изобарно-изотермического потенциала ДС. Рассмотрим в качестве примера несколько реакций окисления металла при температуре 25 С [c.19]

Существенное влияние на скорость газовой коррозии оказывают образующиеся продукты коррозии, их физико-химические н механические свойства. В больщинстве случаев коррозия протекает в окислительной среде при этом на поверхности металла в качестве продукта коррозии образуется окисная пленка. Впрочем, тонкая окисная пленка на металле обычно появляется уже при комнатной температуре. Свойства образующейся окисной пленки решающим образом влияют на дальнейший ход коррозионного процесса. В случае резкого торможения процесса вплоть до, полного прекращения коррозии говорят о наступившей пассивности поверхности металла Термодинамика газовой коррозии. Термодинамическая возможность процесса газовой коррозии с образованием окисной пленки определяется величиной изменения свободной энергии системы. Существует удобная форма определения термодинамической возможности протекания коррозии за счет окисления металла, которая сводится к сравнению упругости диссоциации полученного продукта реакции окисления с парциальным давлением кислорода в газовой фазе. [c.46]

В отличие от первых двух требований, относящихся к термодинамике (увеличение степени компенсации в каталитической реакции, малая прочность промежуточных соединений), следующее важное требование касается скорости взаимодействия реагентов с катализатором это взаимодействие должно происходить быстро, т. е. с малой энергией активации (такой случай изображен на рис. 18). Это особенно важно для гомолитических реакций, в которых разрыв электронной пары требует высокой энергии активации. Поэтому твердые катализаторы окислительно-восстановительных реакций (окисления, гидрогенизации, дегидрирования и т. п.) должны обладать радикальным характером, т. е. иметь неспаренные электроны. [c.100]

В соответствии с законами химической термодинамики эта реакция, как и другие реакции коррозии, может протекать лишь при условии уменьшения энергии Гиббса системы, т. е. при условии, если энергия Гиббса ниже нуля А(3<0. Так как энергия Гиббса образования простых веществ принимается равной нулю, то энергия Гиббса окисления металлов равна энергии Гиббса образования оксидов. Энергию Гиббса реакции окисления металлов рассчитывают по уравнению [c.208]

Термодинамика реакции окисления металлического палладия хлорной медью [c.75]

В литературе имеются данные лишь о поведении ванадия в различных металлургических процессах. Таким образом, химические реакции окисления элементов пятой группы, растворенных в жидком железе, изучены недостаточно. Настоянная работа была предпринята с целью хотя бы частичного восполнения этого пробела и посвящена изучению термодинамики реакций окисления сурьмы, мышьяка и ниобия. [c.68]

В органической химии, так же, как в неорганической, большинство окислительно-восстановительных реакций необратимо. Имеются в виду реакции окисления углеводородов до спиртов, альдегидов и карбоновых кислот, а также реакций, идущих с окислительным расщеплением С-С-, С=С-и С- С-связей. К таким реакциям закон действующих масс — основной закон химической термодинамики — неприменим. Обратимыми реакциями этого типа могут быть окислительно-восстановительные реакции функциональных групп (-8Н, -8=0, -80г-, -N0, -ЫОз и т. п.), которые, в принципе, мало отличаются от реакций соответствующих неорганических соединений и здесь не рассматриваются. [c.133]

Как можно объяснить тот факт, что в органическом синтезе для получения разнообразных целевых продуктов широко используются реакции окисления исходных веществ кислородом, хотя с позиций термодинамики при этом должны получаться только СОг и НгО [c.490]

При механическом измельчении образца может выделяться количество тепла, достаточное для того, чтобы вызвать потерю значительных количеств воды. Обезвоживание при повышенных температурах может сопровождаться потерей других летучих компонентов, а также реакциями гидролиза, окисления и конденсации [221 ]. Однако при использовании метода дистилляции протекание реакции окисления менее вероятно, чем при сушке в воздушном сушильном шкафу наличие паров растворителя изолирует образец от кислорода. При использовании метода азеотропной отгонки упомянутые выше отрицательные факторы проявляются в меньшей степени, чем при сушке в сушильном шкафу и эксикаторе или поглощении влаги абсорбентами [221 ]. Дистилляцию рекомендуют [221 ] в качестве лучшего контрольного метода определения воды в пищевых продуктах. Была изучена [221 ] также термодинамика и кинетика азеотропной отгонки. В соответствии с термодинамическими представлениями при азеотропной отгонке система стремится прийти в стационарное состояние, а не в равновесное, в котором отсутствует перенос водяного пара. Было теоретически показано, что давление паров воды в перегонном аппарате обратно пропорционально растворимости воды в жидком органическом компоненте, применяемом в качестве перенос- [c.237]

В отличие от рассмотренных выше реакций окисления неорганических соединений, равновесие реакции окисления НС1 уже при температурах промышленного осуществления этого процесса (430—650° С) в значительной степени сдвинуто влево. Поэтому для того, чтобы можно было оценить эффективность применения того или иного катализатора, необходимо прежде всего располагать сведениями о том, какие равновесные степени превращения НС1 возможны в конкретных условиях опыта. Рассмотрение этой реакции сточки зрения термодинамики 563] показывает, что даже при 300° С (при атмосферном давлении и стехиометрическом соотношении исходных компонентов) равновесный выход хлора составляет только 85%. С повышением температуры степень превращения НС1 уменьшается очень резко — при 550° С она равняется уже всего лишь 58%. Естественно поэтому, что для данной реакции возможность понижения температуры проведения процесса при использовании соответствующих катализаторов приобретает особенно важное значение. [c.275]

Так, например, все органические вещества должны были бы, согласно принципам термодинамики, окисляться молекулярным кислородом воздуха в углекислоту и воду при обычных температурах такой процесс сопровождался бы значительным уменьшением свободной энергии. Существование растений, животных, залежей угля, нефти и т. д. обязано тому, что эти принципиально возможные реакции окисления кислородом в действительности протекают исключительно медленно. Очевидно, для осуществления термодинамически возможных химических процессов требуются еще какие-то дополнительные условия. [c.8]

Именно поэтому Европейское соглашение приписывает только значение —0,763 В этому стандартному потенциалу. С другой стороны, КЗ термодинамики известно, что реакция перехода цинка в ионы цинка в присутствии кислоты может протекать самопроизвольно, и поэтому А0° реакции отрицательна. Из уравнения (8-17) можно видеть, что Е° должна быть положительна для полуячейки 2п, если реакцию в ней рассматривать как окисление. Именно по этой причине Американское соглашение приписывает положительный знак потенциалу ячейки, если в ней протекает реакция окисления, и отрицательный знак, если в ней протекает реакция восстановления. В этом и состоит различие между двумя соглашениями Европейское соглашение относится к экспериментально наблюдаемому электростатическому потенциалу электрода по отношению к водородному электроду, тогда как Американское относится к термодинамической тенденции протекания реакции. Следует отметить, что различие не может быть устранено простым изменением знака в уравнении (8-17) [c.328]

Термодинамика реакций образования окалин определяется изменением свободной энтальпии в ходе реакции. Реакция большинства чистых металлов с кислородом, в особенности при высоких температурах, дает отрицательную свободную энтальпию образования, следовательно, окисление возможно. Только у благородных ме- [c.412]

Освещены пути использования водорода. Дана классификация получения водорода приведены результаты исследований термодинамики, механизма и кинетики гетероген- ных реакций окисления различных металлов водяным паром с образованием водорода. Рассмотрены физико-химиче-ские закономерности восстановления окислов металлов различными восстановителями. Обсуждаются результаты экспериментального исследования окислительной и восстановительной стадий, выводится кинетическое уравнение, описывающее суммарный процесс. Приведены принципиальные технологические схемы процессов получения водорода и даны рекомендации по их оптимальной организации. [c.2]

Ряд авторов считали [1, 2], что окислы железа могут реагировать с достаточными скоростями только при 800—900° С. Исследованию кинетики процессов вообще не уделялось внимание. В то же время, как будет показано ниже, железные контакты могут быть активными и при 400—500° С. Поэтому в ИГИ было проведено исследование термодинамики реакций восстановления и окисления железных контактов при низких температурах. [c.15]

Термодинамик Теоретически, да. Добавлю, что это справедливо и для природных полимеров. Возьмите реакции окисления. Термодинамически любые из них разрешены при обычных температурах. Воздуха вокруг достаточно. Что же мы видим Одни вещества, например железо, окисляются с приличной скоростью. Другие, например полимерные покрытия, столь медленно, что проходят годы, прежде чем они разрушатся. Или вот золото-оно ведь очень устойчиво, это заметили еще наши далекие предки, а они едва ли разбирались в термодинамике. Та- [c.64]

В реакции 1 число молей газа до и после реакции не изменяется, соответственно практически не изменяется энтропия — к.п.д. реакции приблизительно равен 1,0. В реакции 2 число молей газа и энтропия увеличиваются и к. п. д. получается больше единицы, в реакциях 3 и 4 имеем противоположный случай [22]. Как уже отмечалось, к.п.д. больше единицы получается за счет того, что элемент при работе охлаждается и использует тепло окружающей среды. Поэтому с возрастанием температуры к.п.д. увеличивается. С точки зрения термодинамики для наиболее интересной реакции — электрохимического сжигания угля — к, п. д. и Э.Д.С. реакции не должны были бы зависеть от температуры, а для сжигания СО и водорода было бы рациональнее вести реакции при низких температурах. Однако кинетика реакций окисления С и СО, их электрохимическая инертность исключают работу топливных элементов при комнатной температуре. [c.437]

С точки зрения термодинамики наиболее вероятной анодной реакцией является окисление гидразина до азота. При окислении до азота гидразин проявляет высокую восстановительную способность, стандартный потенциал реакции имеет низкое отрицательное значение. Потенциалы реакций окисления гидразина до других степеней окисления значительно положительнее потенциала окис- [c.28]

Как было показано ранее, химическая термодинамика позволяет предсказать принципиальную возможность или невозможность самопроизвольного течения химических реакций, а также рассчитать равновесные концентрации реагирующих веществ. Однако, знание рассмотренных закономерностей еще недостаточно, чтобы предсказать реальную возможность химической реакции, определить скорость реакции и ее механизм, а также управлять процессом. Быстрота реакции зачастую не связана со значением ее энергии Гиббса. Например, термодинамическая вероятность реакции окисления водорода до воды [c.167]

Будучи изотермической системой, работающей при постоянном давлении, клетка не может использовать в качестве источника энергии тепло, ибо, согласно второму закону термодинамики, работа при постоянном давлении может совершаться только за счет перехода тепла из зоны с более высокой температурой в зону с более низкой температурой [3, 13]. Поэтому энергию, которую клетка поглощает из окружающей среды, она получает в форме химической энергии, заключенной в химических связях молекул питательных веществ (белки, углеводы, липиды), которые выполняют роль биологического топлива. Молекулы этих биополимеров в ходе распада претерпевают ряд превращений (см. стр. 392) прежде, чем произойдут основные процессы высвобождения энергии — реакции окисления, сопровождающиеся значительными изменениями энергии системы. Затем эта энергия преобразуется клеткой и используется для ее жизнедеятельности [7]. [c.407]

Элементы пятой группы периодической системы Д. И, Менделеева почти всегда сопутствуют железу или специально вводятся в металл при его выплавке. Поэтому изучение их поведения при процессах производства стали и сплавов представляет интерес для практики. Элементы главной подгруппы фосфор, мышьяк и сурьма — являются, как правило, вредными примесями, и поэтому одна из важных задач металлургии заключается в их удалении из стали. Исследования по термодинамике распределения элементов этой подгруппы между жидким железом и шлаками ограничивались в основном изучением реакции окисления фосфора. [c.68]

Термодинамика процесса окисления азота. Окисление азота При высоких температурах протекает по реакции [c.51]

Реакции окисления сульфидных минералов кислородом. По данным термодинамики с повышением щелочности раствора окислительный потенциал кислорода снижается (при pH, равном 0,7 и 14, он равен —1,229 —0,815 и —0,401 В соответственно), однако скорость окисления сульфидных минералов с повышением pH возрастает [9—12]. Это объясняется тем, что медленной стадией всего процесса является образование [c.133]

Как известно, наиболее распространенным подходом к определению составов смесей в состоянии термодинамического равновесия является метод, основанный на использовании констант равновесия, предусматривающий выполнение следующих этапов определение стехиометрических уравнений независимых обратимых реакций расчет констант равновесия и запись уравнений закона действующих масс вывод соотношений, необходимых для замыкания системы уравнений решение полученной системы алгебраических уравнений. Исследования по термодинамике процессов окисления сероводородсодержащих газов осуществлялись в основном с использованием указанного выше подхода, причем давление реакционной системы задавалось равным 0,1 МПа. Рассмотрим кратко полученные при этом результаты. [c.19]

С точки зрения термодинамики, окисление ароматических углеводородов можно проводить в широком температурном интервале, в котором величина изменения свободной энергии реакции имеет отрицательные значения. [c.169]

При всех условиях, при которых могут взаимодействовать кислород и углеводороды, термодинамика сильно благоприятствует полной деструкции углеводородов до СО, СО2 и Н2О. Тем не менее при правильном выборе катализатора и условий работы можно с хорошими выходами получать целый ряд промежуточных продуктов окисления или дегидрогенизации. Наиболее интересные из этих продуктов обладают тем же углеродным скелетом, что и исходный углеводород,и их можно охарактеризовать как продукты атаки на связь С—Н, продукты отщепления Н или присоединения кислорода к ненасыщенным системам. Во многих случаях эти соединения претерпевают дальнейшее окисление с разрывом С—С-связи, что в конечном счете приводит к образованию окислов углерода из-за сложного переплетения последовательных и параллельных реакций избирательность в отношении первичных продуктов падает с повышением степени превращения. [c.145]

Принципиальную возможность той или иной реакции предсказывает химическая термодинамика (АОсО). Однако далеко не всегда термодинамически возможные реакции осуществляются в действительности. Например, все органические вещества, согласно принципам термодинамики, должны были бы достаточно быстро окисляться в углекислоту и воду молекулярным кислородом воздуха, так как этот процесс сопровождался бы значительным уменьшением энергии Гиббса. Существование растений, животных, залежей угля, нефти и т. д. обязано тем, что реакция окисления в действительности протекает исключительно медленно. [c.260]

На уроках химии изучают ряд напряжений металлов и направление процессов растворения металлов и их коррозии школьники пишут термохимические уравнения, узнают об эндотермических и экзотермических реакциях — это начало химической термодинамики. Элементы химической термодинамики е1сть во всех курсах общей химии закон Гесса, принцип Ле-Шателье ряд напряжений количественно осмысливается как последовательность изменения электродных потенциалов, студенты могут предсказать направление реакций окисления — восстановления и вычислить электродвижущую силу элемента. [c.5]

Рассмотрим термодинамику прямого окисления углеводородов (кислородом или воздухом) и неполного окисления (с получением гидроперекисей, перекисей, эпоксидов, спиртов, альдегидов, кет. -нов, кислот и их ангидридов и т. д.). Большинство этих реакций экзотермично. АЯ° имеет большую отрицательную величину, а Д5 сравнительно невелико, поэтому изобарный потенциал имеет отрицательные значения в широком температурном интервале (см., например, рис. 1). Реакции термодинамически осушествимы. [c.131]