Тепловой эффект реакции с выделением воды

Как правило, при растворении поглощается или выделяется тепло и происходит изменение объема раствора. Объясняется это тем, что при растворении вещества происходит два процесса разрущение структуры растворяемого вещества и взаимодействие частиц растворителя с частицами растворенного вещества. Оба эти процесса сопровождаются различными изменениями энергии. Для разрушения структуры растворяемого вещества требуется затрата энергии, тогда как при взаимодействии частиц растворителя с частицами растворенного вещества происходит выделение энергии. В зависимости от соотнощения этих тепловых эффектов процесс растворения вещества может быть эндотермическим или экзотермическим. Тепловые эффекты при растворении различных веществ различны. Так, гри растворении серной кислоты в воде выделяется значительное количество теплоты, аналогичное явление наблюдается при растворении в воде безводной сернокислой меди (экзотермические реакции). При растворении в воде азотнокислого калия или азотнокислого аммония температура раствора резко понижается (эндотермические процессы), а при растворении в воде хлористого натрия температура раствора практически не меняется. [c.150]

В отличие от реакции сульфирования, реакция нитрования необратима и идет с большой скоростью. Поэтому, хотя тепловой эффект нитрования близок к тепловому эффекту сульфирования (151—159 МДж/моль при вступлении одной нитрогруппы плюс теплота разбавления серной кислоты водой, образующейся при реакции), выделение тепла при нитровании происходит быстро и может сопровождаться значительным разогревом реакционной массы. Между тем для каждого случая существует оптимальная температура, при которой следует вести нитрование при более низкой температуре скорость реакции резко уменьшается, а при более высокой настолько возрастает, что может приобрести взрывной характер. Поэтому обычно нитрующий агент вводят в реакционную массу постепенно по мере его расходования, а процесс ведут в аппаратах с эффективным отводом тепла и постоянным контролем температуры. Так как нитрование чаще всего идет в гетерогенной среде, важным условием является постоянное и хоро-шее перемешивание. [c.134]

При расчете на одну молекулу присоединяющегося водорода тепловой эффект оказывается наиболее высоким для соединений с тройной углерод-углеродной связью. Для ароматических систем он меньше, чем для олефинов, что обусловлено нарушением устойчивой системы ароматических связей. При гидрировании карбонильных групп тепловой эффект ниже, чем для двойной углерод-углеродной связи. При этом гидрирование альдегидов (реакция 4) более экзотермично, чем гидрирование кетонов (реакция 5). Близкий к ним тепловой эффект на одну молекулу присоединившегося водорода имеет гидрирование нитрилов (реакция 6). Очевидно, что эти же закономерности, но касающиеся поглощения тепла, соблюдаются для обратных процессов дегидрирования. Из двух реакций гидрирования с выделением воды (реакции 7 и 8) одна имеет самый низкий тепловой эффект, а вторая — самый высокий из всех приведенных процессов гидрирования. Деструктивное гидрирование по углерод-углеродной связи (реакция 9) сопровождается сравнительно небольшим выделением тепла. [c.460]

В середине прошлого века М. Бертло на основании большого числа определений тепловых эффектов химических реакций выдвинул принцип, согласно которому химическое сродство определяется количеством тепла, выделяющегося при реакции. Из принципа Бертло следует, что самопроизвольно могут протекать только экзотермические реакции. Легко видеть, что этот принцип неправилен хотя бы потому, что существуют самопроизвольные процессы, протекающие с поглощением тепла, например растворение многих солей в воде. Казалось бы, принцип Бертло оправдывается для реакций образования многих соединений из элементов, которые происходят с выделением тепла и идут практически до конца. Однако в действительности это справедливо лишь при относительно низких температурах. При достаточно высоких температурах эти же реакции самопроизвольно протекают в обратном направлении, т. е. происходит диссоциация соединений, сопровождающаяся поглощением тепла. Мы уже видели, что полнота завершения реакций зависит от температуры и концентраций. По существу принцип Бертло находится в противоречии с самим фактом существования химического равновесия. Это обусловлено тем, что М. Бертло основывался лишь на величинах ДЯ, т. е. на представлениях первого закона термодинамики, который, как отмечалось, дает лишь балансы тепловых явлений. Поэтому величина изменения энтальпии при реакции ДЯ не может служить мерой химического сродства. Такой мерой является величина ДО, определяемая уравнением [c.53]

Я сопровождается выделением большого количества тепла (127 кДж или 30,4 ккал на 1 моль карбида). Тепловой эффект реакции разложения технического карбида кальция слагается из суммы теплот реакций взаимодействия с водой карбида кальция и негашеной извести. Взаимодействие извести протекает по уравнению [c.10]

Физическая точка зрения на растворы оказывается несостоятельной при изучении концентрированных растворов, которые отклоняются от законов Вант-Гоффа — Рауля. Химическая, или гидрат-ная теория растворов, созданная Д. И. Менделеевым, объясняет причину этих отклонений химическими процессами, протекающими при образовании растворов, так как исходит из того, что между растворами и химическими соединениями определенного состава нет принципиальной разницы. Экспериментальную основу химической теории растворов составляют следующие наблюдения 1) выделение или поглощение тепла при взаимном растворении компонентов раствора нередко тепловой эффект по величине таков же, как у типичных химических реакций (например, растворение воды в серной кислоте) 2) сжатие или расщирение при образовании раствора например, при смешении этилового спирта и воды образуется раствор, объем которого меньше суммы исходных объемов воды и спирта 3) изменение свойств веществ при их взаимном растворении. [c.189]

Следующий важнейший этап в истории термохимии связан с именем Гесса, которому принадлежат такие фундаментальные обобщения, как положение о том, что тепловой эффект реакции не зависит от промежуточных стадий, а зависит только от исходного и конечного состояния системы (закон Гесса) и что количество выделяющегося при реакции тепла может служить, мерой химического сродства. Хотя свои термохимические работы Гесс начал как раз тогда, когда, как он писал Берцелиусу, был всецело занят исследованиями по органической химии [14, с. 331, однако материалом для работ по термохимии ему служили почти исключительно неорганические соединеш я. И тем не менее в 1840 г. Гесс дает следующее толкование результатам опытов Дюлонга по изучению различной теплотворности угля и других органических веществ сумма тепла, которая соответствует определенному количеству воды и углекислоты, образующихся при горении угля, постоянна, а потому очевидно, что если водород был ранее связан с углеродом, то это соединение не могло произойти без выделения тепла это количество теплоты уже исключено и не может содержаться в той теплоте, которая выделяется при окончательном сгорании угля. Отсюда следует весьма простое практическое правило горючее, сложное по своему составу, всегда выделяет меньще тепла, чем его составные части, отдельно взятые . И далее Гесс как бы намечает контуры будущей структурной термохимии Когда мы будем точнее знать те количества теплоты, которые выделяются при взаимодействии нескольких элементов, тогда количество теплоты, выделяющееся при сгорании органического вещества, будет важным фактором, который приведет нас к более глубокому познанию строения этого вещества [15, с. 127, 128]. [c.110]

Реакция разложения карбида кальция водой сопровождается выделением большого количества тепла. При разложении 1 кг химически чистого карбида выделяется 482,5 ккал тепловой эффект реакции разложения технического карбида составляет около 400 ккал на 1 кг. [c.106]

Реактив Фишера. Как показали авторы [194] этот реактив пригоден и для термометрического определения воды, так как происходящая при этом реакция сопровождается значительным выделением тепла (тепловой эффект составляет 67,4 кДж/моль). Анализ, согласно рекомендациям авторов, проводят в три стадии. Вначале измеряют максимальный температурный скачок при добавлении избытка воды (20 см ) и 1 см сухого образца к 1 см реактива Фишера с водным [c.83]

Необходимые количества водной и углеводородной фаз загружают в эмалированный смеситель 3, имеющий мешалку и рубашку для обогрева. Эмульгирование осуществляют при 40—42°С при работающей мешалке и циркуляции эмульсии в замкнутом контуре. Полученную эмульсию хлоропрена сливают в полимеризатор 9, куда одновременно подают раствор персульфата калия. Выделяющееся при полимеризации тепло отводят рассолом, подаваемым в рубашку аппарата и мешалку. При степени превращения около 50% подают активатор — аммиачную воду из аппарата 6. При достижении степени превращения 75% подают второй активатор — сульфит натрия из аппарата 7. При достижении степени превращения 85% прекращают подачу рассола в аппарат и дальнейшая полимеризация активируется за счет теплового эффекта реакции. При степени превращения 93—95% в латекс вводят эмульсию бензольного раствора тиурама Е и неозона Д, приготовленную в аппарате 8. Заправленный стабилизатором и деструктирующим агентом латекс перемешивают несколько, минут, после чего сливают в сборник — смеситель 10, где латекс охлаждают до 28—30 °С и насосом /7 через фильтр 12 подают в бетонную емкость (100 м ), выложенную изнутри метлахской плиткой, где при 30 °С в течение 16—24 ч происходит щелочное дозревание латекса. Затем латекс насосом подают на выделение каучука. [c.378]

Применение амальгам в металлургии позволяет получать высококачественные металлы, так как ртуть дезактивирует активные металлы, получаемые в реакции восстановления, и уменьшает тенденцию металла к окислению. Наконец, многие нежелательные примеси такие, как вода, кислород, азот, водород, ряд металлов не растворяются в ртути и таким образом не загрязняют металл во время стадии восстановления. Сами щелочные металлы являются слишком энергичными восстановителями для хлоридов металлов, которые обычно используются как исходные вещества. Поэтому процесс восстановления щелочными металлами протекает обычно бурно и сопровождается выделением большого количества тепла. Амальгамы этих металлов — более мягкие агенты и процесс в этом случае сопровождается меньшим тепловым эффектом. [c.167]

Ч " — скорость непосредственного перехода из сосуда в сосуд. Таким образом, при изменении механизма реакции скорость ее резко возросла, в то время как результирующий тепловой эффект ДС и концентрации молекул в соответствующих сосудах остались неизменными. Такой же результат может быть получен при введении в газовую фазу молекул посторонних веществ, которые свя,зывают молекулы воды с выделением тепла, т. е. уменьшают их полную потенциальную энергию. При этом энергии активации элементарных процессов испарения из обоих сосудов уменьшаются на одну и ту же величину, равную тепловому эффекту образования промежуточного соединения из молекул воды и введенных посторонних молекул. Скорость процесса в этом случае также резко возрастает, а соответствующие термодинамические величины остаются неизменными. [c.48]

Мы можем рассматривать энергетический эффект, сопровождающий реакцию (12), как сумму энергетических эффектов гипотетических промежуточных стадий (8)—(11). Поскольку склонность к достижению состояния с минимальной энергией — один из факторов, определяющих равновесие, изменение энергии влияет на Ед. Стадия (8) представляет собой дегидратацию ионы Г теряют гидратную оболочку из молекул воды. На этой стадии энергия поглощается, и, так как система приобретает некоторое количество тепла, АН стадии (8) положительна. На стадии (9) электроны отрываются от газообразных ионов Г и образуются нейтральные газообразные атомы I. На этой стадии также поглощается тепло, и АН тоже положительна. На стадии (10) два атома иода соединяются, образуя двухатомную молекулу. Этот процесс противоположен разрыву связи в молекуле а при этом энергия освобождается и система теряет энергию, так что АН для стадии (10) отрицательна. На стадии (И) газообразные молекулы 2 образуют твердые кристаллы иода. Этот процесс противоположен испарению твердого вещества и тоже сопровождается выделением энергии. Какой из галоген-ионов является лучшим восстановителем — это зависит в [c.531]

Тепло, выделяющееся или поглощающееся при химических реакциях, называется тепловым эффектом, или просто теплотой реакции. Эту величину с большой точностью измеряют с помощью приборов, называемых калориметрами. В наиболее простом калориметре реакцию проводят в замкнутом сосуде, погруженном в воду, повышение или понижение температуры которой регистрируется чувствительным термометром. Например, теплоту горения определяют с помощью стальной бомбы, в которой находится кислород под давлением 25 ат и сжигаемое вещество. Горение вызывается пропусканием слабого электрического тока, нагревающего это вещество. М. В. Ломоносов определил теплоту горения угля, помещая в воду глиняный горшок с углем, продуваемым воздухом, и измеряя повышение температуры воды. Большинство реакций происходит при постоянном (атмосферном) давлении. Согласно уравнению (П-6) ( р=АЯ, т. е. тепловой эффект равен изменению энтальпии. Если при реакции тепло выделяется, то энергия, или энтальпия всех участвующих в ней веществ уменьшается и, следовательно, величина АЯ отрицательна. Реакции, происходящие с выделением тепла, называются экзотермическими (—АЯ), а с поглощением — эндотермическими (+АЯ). [c.35]

Потенциал, при котором электролиз воды мог бы идти без поглощения (и без выделения) тепла, может быть вычислен по формуле Томсона, исходя из теплового эффекта реакции разложения воды (т. е. суммы свободной и связанной энергии О — А + ц) НгО Нг УгОг + 68ООО тл. [c.175]

ДС — положительная величина, и реакция будет протекать самопроизвольно в сторону распада продуктов и образования исходных веществ. Таким образом, химическое сродство, мерой которого слух<ит ДО, зависит не только от природы реагирующих веществ, но и от их парциальных давлений, изменяясь от —оо до +оо, проходя через нуль при равновесии. Ранее полагали, что мерой химического сродства является тепловой эффект реакции ДЯ и что самопроизвольно идут лишь реакции, соировол<дающиеся выделением тепла (экзотермические). Это неправильно, так как существуют самопроизвольные реакции, сопровождающиеся поглощением тепла (процессы растворения некоторых солей в воде). [c.29]

С/мин уменьшение массы за счет выделения воды по реакции (4.27) завершается при 465 °С (рис.4.8, б). Одновременно (до 490 °С) трехвалентное железо восстанавливается до двухвалентного, что отражается на кривой ДГА в виде эндотермического эффекта. Точка 5 на кривой ТВА совпадает с началом процессов (4.7) - (4.22). Интенсивность взаимодействий на участке очень велика массированное выделение тепла регистрщ)уется в форме экзотермического Э фекта с макси1 1умом примерно при 510 °С. [c.53]

Теплота нейтрализации. Установлено, что нейтрализация одного грамм-эквивалента любой сильной кислоты любым сильным основанием в достаточно разбавленных водных растворах сопровождается почти одинаковым экзотермическим тепловым эффектом, при 25° незначительно отклоняющимся от значения —13 360 кал1г-экв. Именно такое выделение тепла соответствует реакции образования одного моля жидкой воды из гидратированных ионов водорода и гидроксила [c.47]

Разрущение кристаллической рещетки фиксируют не только рентгеноструктурным, но и другими методами среди них можно назвать изменение удельной поверхности, объема, электропроводности. С этой же целью используются ИК-спектроскопия и. термический анализ. Термическое разрушение кристалла цеолита обычно сопровождается выделением тепла. Тепловой эффект этой экзотермической реакции и температуру, при которой она происходит, часто удается определить с помощью дифференциального термического анализа. Положение соответствующего экзотермического пика можно использовать как характеристику термостабильности. На рис. 4-2 показана типичная кривая, полученная при дифференциальном термическом анализе. Эндотермический пик (а), наблюдаемый приблизительно при 200° С, связан с выделением воды и других летучих примесей, если они имеются. Первый экзотермический пик 6) соответствует разрушению кристаллического цеолита до аморфного состояния, а второй экзотермический пик в), часто наблюдаемый при более высокой температуре, говорит о перекристаллизации в новую фазу. Природа экзотермического пика (б) рассматривается при обсуждении процессов разрушения структуры. [c.350]

Сама по себе идея термометрического метода чрезвычайно проста. Для ее практического осуществления в реакционный сосуд с двумя стенками (типа сосуда Дюара) помещают анализируемую жидкость (либо раствор анализируемого продукта в подходящем растворителе), отмечают начальную температуру и быстро вносят избыток реактива. После полного окончания реакции отмечают максимальное изменение температуры раствора. По другому варианту в реакционный сосуд вначале вносят избыток реактива, затем анализируемую пробу. Оба варианта не имеют принципиальных различий. По величине температурного скачка в идеальном случае можно рассчитать количество прореагировавшей воды, используя табличные значения тепловых эффектов реакций, объема и концентрации компонентов и других показателей. Однако этот вариант практически не используют уже по той причине, что зависимость между градиентом температуры и содержанием воды не является в общем случае прямо пропорциональной, а носит более слоншый характер в ходе основной реакции возможно дополнительное выделение (поглощение) тепла при смешении пробы и реактива вследствие протекания неконтролируемых побочных реакций с примесями и т. д. Кроме того, несмотря на все предостороншости, всегда происходит частичный теплообмен с окружающей средой, который трудно учесть при математических расчетах. [c.82]

Для сульфирования алкилбензолов используют серную кислоту, олеум или триоксид серы. Реакция сульфирования серной кислотой протекает с выделением значительного количества тепла (146 кДж/моль) и относится к типичным реакциям элек-трофильного замещения в ароматическое ядро. Реакция тормозится водой, содержащейся в исходной кислоте и образующейся при сульфировании. Обычно реакцию проводят при 80—100 °С. При сульфировании олеумом на первой стадии реагирует избыточный триоксид серы, на второй — серная кислота, суммарный тепловой эффект реакции 180 кДж/моль. При сульфировании свободным триоксидом серы тепловой эффект составляет около 217 кДж/моль, поэтому обычно реакцию проводят в растворе жидкого диоксида серы, который испаряясь снижает температуру реакции. Сульфирование олеумом и триоксидом серы проводят при температуре от —10 до 40—60°С. [c.182]

Тепловые явления при растворении. Как и химические реакции, растворешие веществ сопровождается, как правило, тепловыми эффектами в одних случаях выделением, в других — поглощением тепла. При растворении аммонийной селитры е воде в тонкостенном стаканчике, поставленном на мокрую дощечку, поглощается столько тепла, что стаканчик примерзает к дощечке. При растворении серной кислоты в -воде выделяется столько тепла, что эфир, погруженный в раствор, в пробирке закипает. [c.93]

Высокий тепловой эффект реакции замещения водорода на фтор Б органических соединениях в сочетании с небольшой энергией диссоциации молекулы фтора является причиной выделения тепла, которого оказывается больше, чем это необходимо для разрыва углерод-углеродных и углерод-водо-родных связей. Органическое вещество превращается во фторированные осколки или сгорает. Несмотря на малую энергию диссоциации молекулы фтора, для заметной диссоциации (т, е. для образования активных атомов фтора) газ необходимо сравнительно сильно нагреть. Однако необходимо иметь в виду, что реакция отщепления водорода в углеводородах имеет очень малую энергию активации, поэтому даже низкая степень диссоциации фтора в состоянии обеспечить инициирование и развитие цепного процесса. Вместе с тем в нa тovI< щее время высказываются соображения о том, что молекулярный механизм фторирования обходится без предварительной диссоциации фтора. С этой точки зрения легче объяснить странный факт — почему твердый фтор при —253°С бурно взаимодействует с жидким водородом. [c.31]

Гидрозоль кремнекислоты, образовавшийся, например, при реакции раствора силиката натрия с соляной кислотой, спустя некоторое время переходит спонтанно в студенистую, желеобразную массу, т. е. в гель кремнекислоты. Образование геля кремнекислоты каким-либо заметным выделением тепла или прерывным изменением электропроводности не сопровождаетсяз. Это служит указанием на то, что образование геля происходит главным образом благодаря включению воды во вновь образовавшиеся пространства между мицеллами в сочетании с большим увеличением вяз--кости. Короткая фаза образования геля, во время которой наблюдается этот эффект вязкости, обычно насту- [c.285]

Хилшческие реакции обычно сопровождаются выделением или поглощением энергии. Эти энергетические эффекты выявляются в различных форлшх в соответствии с разными видами энергии. В одних случаях реакции сопровождаются вь. делением или поглощением тепла. Например, сгорание топлива происходит с выделением теила, а разложение карбоната кальция при нагревании — с поглощением тепла. В других случаях происходит выделение или поглощение электрической энергии. Так, при работе гальванического элемента или аккумулятора электрическая энергия получается большей частью за счет протекания соответствующей хилп1ческой реакции, а электролизом (т. е. при затрате электроэнергии) люжно осуществить разложение воды на водород и кислород. В третьих случаях реакции сопровождаются выделением света, как, например, при сгорании магния (магниевая вспышка), или поглощением света, как при разложении бролпгда серебра светом [c.28]

Приведенные данные позволяют сравнить экзотермичность процессов окисления при использовании разных окислительных агентов. Так, окисление толуола азотной кислотой (реакция 12) сопровождается меньшим выделением тепла, чем окисление его молекулярным кислородом (реакция 4). Это различие обусловлено тем, что реакции образования оксидов азота из элементов, являются эндотермичными и их протекание снижает общий тепловой эффект. Процессы же эпоксидирования с помощью пероксида водорода или перуксусной кислоты (реакции 10 и И),, наоборот, более экзотермичны, чем при использовании молекулярного кислорода (реакция 9). Это объясняется все той же экзотермичностью распада Н2О2 и СН3СОООН с выделением кислорода и соответственно воды и уксусной кислоты. [c.343]

Процесс растворения нельзя рассматривать как простое механическое распределение одного вещества в другом. При растворении имеет место физико-химическое взаимодействие растворяемого вещества с молекулами растворителями. Процесс растворения часто сопровождается выделением или поглощением тепла (теплота растворения), а также уменьшением или увеличением объема раствора. Так, растворение серной кислоты или едкого натра в воде сопровождается таким же тепловым эффектом, как и обычные химические реакции. Это свидетельствует о том, что молекулы (или ионы) растворенного вещества образуют с молекулами растворителя химические соединения. Эти соединения называют сольватами, а процесс их образования — сольватацией-, в случае, когда растворителем является вода, их называют гидратами, а процесс их образования г фатаг ией. [c.101]

Катализаторами реакции гидролиза и конденсации могут служить как кислоты, так и основания. Из галоидсиланов для получения полиорганосилоксанов используют хлорсиланы. Хлорсиланы легко гидролизуются в холодной воде. Процесс их гидролиза экзо-термичен и сопровождается значительным выделением тепла. Алкоксисиланы гидролизуются труднее, чем хлорсиланы, причем их склонность к гидролизу в значительной степени определяется характером алкоксидного заместителя. Гидролиз алкоксисиланов замедляется при любом усложнении алкоксигрунпы. Особенно понижают склонность к гидролизу разветвленные алкокснгруппы, что обусловлено в первую очередь пространственным эффектом заместителя. Константы скорости гидролиза различных алкоксисиланов в зависимости от характера алкоксидного заместителя резко снижаются в ряду [c.227]

Это обстоятельство не всегда учитывают, и при попытках построения схем промежуточных реакций часто отдают предпочтение реакциям, протекающим с выделением большого количества тепла. Так, например, Мэкстед , при рассмотрении дегидратации спирта на окиси алюминия, указывает, что ускоряющее влияние катализатора можно объяснить химическим взаимодействием воды с окисью алюминия, поскольку теплота гидратации окиси алюминия (70 ккал/моль) значительно превышает экспериментально найденное значение энергии активации каталитической реакции (20 ккал1моль). Нам кажется, что приведенные цифры, наоборот, служат доказательством того, что процесс гидратации окиси алюминия, сопровождающийся тепловым эффектом в 70 ккал/моль, не может быть промежуточным этапом каталитической реакции. Действительно, если бы образование указанного гидрата являлось одним из этапов каталитической реакции, то обязательным этапом было бы и разложение этого гидрата с регенерацией окиси алюминия. Энергия активации этого эндотермического процесса должна была бы быть выше 70 ккал/моль. Между тем если наблюдаемая энергия активации каталитической реакции составляет 20 ккал/моль, что соответствует наиболее медленному этапу, то и энергия активации всех остальных этапов не может значительно превышать эту величину. Таким образом, промежуточным этапом каталитической реакции может быть лишь такое взаимодействие воды с окисью алюминия, тепловой эффект которого не превышает 20 ккал/моль. [c.46]