Реакция химическая термодинамический потенциал

Диаграммы связи химических реакций. Химическая активность компонентов ФХС приводит (при прочих равных условиях) к изменению ее энергетического состояния. Для характеристики энергетического состояния физико-химических систем применяются понятия термодинамических потенциалов [3—5]. В качестве термодинамического потенциала ФХС, в которой протекают химические реакции, удобно использовать свободную энергию Гиббса G. Например, для системы с одной химической реакцией при постоянных давлениях Р и температуре Т дифференциал свободной энергии Гиббса принимает вид [c.118]

Термодинамические параметры реакций определяются термодинамическими свойствами веществ, участвующих в реакции. Важнейшими из этих свойств являются внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, теплоемкость, энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал), энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал). Как показывает статистическая термодинамика, каждая из термодинамических функций отражает в совокупности влияние всех особенностей состава, внутреннего строения и условий существования веществ. Использование термодинамических величин для характеристики химических свойств веществ и параметров химических реакций дает возможность количественно отражать влияние этих факторов. Вместо того чтобы определять, как то или иное изменение в строении молекул (характер связи между атомами, расстояние между ними и др.) влияет на положение равновесия в данной реакции (что большей частью и недостижимо), мы, пользуясь термодинамическим методом, оперируем такими функциями, которые дают возможность отразить это влияние суммарно и в более доступной форме. [c.14]

Удельный термодинамический потенциал удельная теплота фазового превращения удельная теплота химической реакции. ...... [c.46]

С помощью этого соотношения можно написать выражение для изменения термодинамического потенциала АС в ходе химического процесса, т. е. уравнение изотермы химической реакции. Если реакция описывается стехиометрическим уравнением [c.422]

Количественные характеристики и закономерности протекания химических реакций во времени неразрывно связаны с их механизмом. В этом состоит важнейшее отличие временных (кинетических) характеристик химической реакции от термодинамических характеристик — изменения энтальпии, энтропии и изобарного потенциала, константы химического равновесия, не зависящих от пути, по которому протекает химическая реакция. В силу этой неразрывной связи в предисловии к настоящему курсу химическая кинетика определена как учение о механизме химического процесса и закономерностях его протекания во времени. [c.32]

Чтобы выразить э. д. с. через активности участников протекающей в гальваническом элементе реакции (11.8), НУЖНО преобразовать уравнение (И 7) с учетом значения химического потенциала (11.9), знаков стехиометрических коэффициентов v , которые подставляются в правую часть уравнения (II.7) вместо /г и величины стандартного изменения термодинамического потенциала [c.63]

Из последних соотношений видно, что именно химическая переменная является той координатой, вдоль которой происходит изменение термодинамического потенциала при постоянных значениях соответствующих стандартных переменных. Минимум термодинамического потенциала соответствует равновесному значению Если система находится в равновесии, то, не зная ее предыстории, нельзя сказать, какие конкретные пары стандартных переменных были постоянными при достижении равновесия. Поведение системы вблизи равновесия можно исследовать с помощью любой пары стандартных переменных. Тогда любой термодинамический потенциал будет в равновесии достигать минимума, если химическая переменная будет меняться вблизи равновесного значения при постоянных значениях соответствующих пар стандартных переменных. Например, система, в которой происходит химическая реакция [c.52]

Химическая индукция — один из важнейших способов проведения химических реакций, сопровождающихся увеличением потенциала Гиббса О, т. е. получением продуктов в концентрациях, превышающих их термодинамически равновесную концентрацию. Для того чтобы шла реакция с увеличением С, необходимо совершить работу, которую в сопряженной системе выполняет реакция актора с индуктором (Д01 < 0), и за счет этой работы протекает реакция акцептора с индуктором, сопровождающаяся увеличением О АОс > 0). Суммарное изменение АС < О, т. е. [c.63]

Уравнения (3.7) и (3.8) называют уравнениями изотермы химической реакции или уравнениями Я. Вант-Гоффа (1886). Они показывают зависимость между изменением термодинамического потенциала (АОг или АА,), константой химического равновесия (Кр или Кс) и условиями проведения реакции. Последние характеризуются [c.52]

Соединение электродов металлическим проводником приводит к возникновению электрического тока. Следовательно, в этой системе возникает электродвижущая сила — ЭДС элемента. 3)та ЭДС способна совершать работу по переносу электрона по металлическому проводнику (а следовательно, и любые виды работы, в которые можно преобразовать энергию электрического тока) за счет химической реакции окисления — восстановления. Таким образом, гальванический элемент представляет собой устройство, в котором уменьшение термодинамического потенциала в результате окислительно-восстановительной реакции преобразуется в энергию электрического тока. [c.294]

Таким образом, термодинамическая активность промежуточного химического взаимодействия реагирующих веществ с катализатором не определяет однозначно возможности проявления данным веществом высокой каталитической активности. Чтобы промежуточное взаимодействие происходило быстро, с низкой энергией активации, необходимо учитывать влияние кинетических факторов. Способность данного вещества вступать в ту или иную реакцик> в заданных условиях может быть охарактеризована термодинамическими и кинетическими параметрами этих реакций. Термодинамически эта способность определяется тем, что без затраты работы извне система может переходить только из менее устойчивого состояния в более устойчивое. Возможность такого перехода определяется уменьшением термодинамического потенциала или свободной энергии системы [c.26]

Последний результат наиболее важен для химии. Если рассматривать работу химической реакции как полезную, то для выделения ее в чистом виде надо брать изменение того или иного термодинамического потенциала ри постоянных естественных переменных. [c.54]

Выражение (VI. 15) представляет собой уравнение изотермы химической реакции. Повторим, что оно дает изменение термодинамического потенциала при химической реакции, в результате которой Vl молей вещества Л], взятого при давлении рл,, Va молей вещества Ла при давлении р и т. д., переходит в v молей [c.178]

Если в уравнении изотермы химической реакции (VI. 15) принять начальные парциальные давления как исходных веществ, так и продуктов реакции, равными единице, то получим стандартное изменение термодинамического потенциала А0° [c.180]

Иначе обстоит дело с энергией упругих микроискажений кристаллической решетки, вызванных пластической деформацией тела. Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [16]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо мал, деформационный сдвиг равновесного потенциала может быть вычислен по величине изменения энтальпии, запасенной вследствие пластической деформации тела. [c.24]

Верхний предел удельного импульса определяется условиями химического равновесия адиабатического обратимого процесса расширения продуктов химических реакций горения в одномерном сопле (идеальный удельный импульс /уд, ид) и характеризует термодинамический потенциал топлива при заданных соотношении компонентов, давлении в камере, геометрической степени расширения сопла и давлении окружающей среды. Реально достижимый удельный импульс определяется потерями. Некоторые из них изначально присущи ЖРД и исключить их невозможно. К ним относятся потери на непараллельность истечения (геометрические потери), потери в пограничном слое, потери на запаздывание и кинетические (из-за химической неравновесности) потери. Другими можно управлять путем выбо- [c.166]

В рассматриваемом случае Ли представляет собой тепловой эффект реакции , который легко определяется экспериментально или согласно закону Гесса. Поэтому термодинамический потенциал при постоянном объеме является весьма удобным при исследованиях химических реакций, проводимых в замкнутых сосудах типа автоклава. [c.5]

Из уравнений (7)—(10) видно, что теоретические расчеты значений энтальпии Нт и термодинамического потенциала От через статистическую сумму, также как экспериментальные измерения, основанные на третьем законе термодинамики, позволяют определять только разность между значениями этих функций при различных температурах, например между данной температурой и 0° К. Однако это обстоятельство не вносит какие-либо принципиальные затруднения в последующие расчеты, так как при исследованиях любых процессов необходимы не абсолютные значения энтальпии и термодинамического потенциала, а величины их изменения в результате химических реакций, протекающих в системе, или изменения температуры системы. В частности, для константы равновесия реакции (1) вместо формулы (3) можно получить другое соотношение, более удобное при расчетах термодинамических функций газов статистическими методами [c.28]

Термодинамическая теория окислительного потенциала рассматривает окислительный электрод как индифферентный по отношению к раствору проводник электрического тока [6—12]. Поэтому в качестве электрода может быть применен любой, не взаимодействующий в данных условиях с раствором металл платина, золото, вольфрам, ртуть и т. д. Следствием термодинамической теории является деление систем на обратимые , в которых потенциал может быть измерен, и необратимые , в которых лотенциал измерить невозможно. Критерием обратимости или необратимости системы считается возможность или невозможность измерения в ней окислительного потенциала [7]. Величина окислительного потенциала в обратимой системе должна зависеть не от материала и состояния поверхности электрода, а только от концентрации и природы окисленных и восстановленных компонентов реакции [11]. Термодинамическая теория справедлива при условии достижения равновесия между окислительно-восстановительной системой и электродом. Термодинамическая теория не может, однако, характеризовать систему до наступления равновесия. Известно вместе с тем, что в слабых, т. е. имеющих слабую тенденцию вызывать потенциал на электроде, системах время установления потенциала может исчисляться не только часами, но и сутками [7—9, 17, 18]. К слабым системам относятся, как правило, системы молекулярно-водородные и в особенности кислородные. Впервые вопрос о кинетическом характере окислительного потенциала рассмотрен в работах Н И. Некрасова [19], где показано, что в случае достижения предельного потенциала в неравновесных системах или окислительного потенциала в равновесных, но медленно реагирующих системах, величина его определяется кинетическими факторами. Можно, однако, показать, что кинетические факторы имеют существенное значение не только при измерении окислительного потенциала в слабых системах — регулируя соответствующим образом кинетику установления потенциала, в принципе можно измерить окислительный потенциал в любых химически обратимых системах. [c.169]

Термодинамически реакция полимеризации, как и любая химическая реакция, возможна, если она протекает с уменьшением свободной энергии (в современной термодинамической литературе она чаще называется термодинамическим потенциалом). Вероятность реакции можно оценить, если рассчитать изменение термодинамического потенциала AZ° в ходе реакции в стандартных условиях, который связан с константой равновесия реакции Kt, уравнением [c.66]

На обеих стадиях не допускается образования свободных валентностей или связей все размыкающиеся связи в стадии а немедленно насыщаются за счет адсорбционного потенциала активных центров , а в стадии б — вследствие образования новых химических связей. Снижение энергии активации при таком пути реакции обосновывается термодинамически [208]. [c.355]

В химических приложениях термодинамики часто рассматривают активированные системы типа равновесных гальванических цепей ( электрифицированные реакции). Для таких систем в простейших случаях, когда потенциалы электродов неизменны и когда на состояние системы не влияет действие еще каких-либо уравновешенных извне обобщенных сил (капиллярных, магнитных и т. п.), полный термодинамический потенциал системы слагается из соответствующего гиббсовского потенциала и функции, изменение которой определяет работу переноса электричества от одного электрода к другому. В одной из последующих глав мы обстоятельно рассмотрим системы подобного рода и убедимся, что для гальванической системы в упомянутом простейшем случае [c.220]

Для всех исследуемых реакций наряду с тепловым эффектом определяют также изменение полного термодинамического потенциала (или же, для реакций при неизменном объеме, свободной энергии Р). Убыль полного потенциала определяет максимальную работу (сверх работы расширения), которая может быть произведена химической системой при равновесном, превращении исходных веществ в продукты реакции [c.297]

Сосуд, в котором происходит реакция, можно поместить в термостат и вместе с тем обеспечить неизменность давления. Но химические силы остаются при этом неуравновешенными. Вытеснение водорода цинком пойдет самопроизвольно, сначала бурно, потом с замедлением. В такой обстановке процесс термодинамически необратим Полный термодинамический потенциал системы будет убывать, пока не достигнет минимума, т. е. пока система не придет к какому-то состоянию равновесия. Масштабы системы можно выбрать такие, чтобы к этому моменту прореагировали моли исходных веществ. Но их химическое сродство А — — AZ останется не реализованным в форме работы. [c.311]

Очевидно, что термохимические уравнения, в которых под химическими символами веществ обычно подразумевают энтальпии, можно в том же их начертании считать пригодными для полных термодинамических потенциалов реагирующих веществ (при каких-то заданных значениях Т и ро). Тогда в этих уравнениях место теплового эффекта займет убыль термодинамического потенциала системы, т. е. химическое сродство Ат,р . Далее, скла-, дывая алгебраически эти уравнения, чтобы образовалась запись интересующей нас реакции, мы получаем сродство для этой реакции как алгебраическую сумму величин сродства слагаемых реакций. Но когда при одинаковых Т и ро мы складываем величины Ат,р , то константы равновесия, поскольку они стоят под знаком логарифма, перемножаются. Такой прием вычисления констант равновесия прост и удобен, и естественно поэтому, что он применяется всегда, когда это возможно. [c.325]

Количество теплоты, термодинамический потенциал (внутренняя энергия, свободная энергия, свободная энтальпия), теплота фазового превращения, теплота химической реакции джоуль Дж Д. " [c.26]

Удельное количество теплоты, удельный термодинамический потенциал, удельная теплота фазового превращения, удельная теплота химической реакции джоуль килограмм Дж/кг Л/кд [c.26]

Для полной характеристики химической реакции необходимы тер.модинамические и кинетические данные. Термодинамические характеристики реакции синтеза аммиака обстоятельно исследованы. Известны также зависимости константы химического равновесия, тепла реакции и термодинамического потенциала реакции (свободной энергии) от температуры и давления, а также от состава газовой смеси. Теоретические данные и экспериментальные измерения хорошо согласуются в области наиболее часто применяемых давлений (ниже 600 ат). Иначе обстоит дело с кинетикой реакции. Кинетические характеристики определяются путем измерения скорости реакции, зависящей от изменения концентрации прод жта во времени (в различных условиях), и путем установления механизма реакции. Законы химической кинетики в гомогенной системе часто можно точно выразить математически для многих хи.мических реакций доказано хорошее совпадение результатов вычислений с экспериментальными данными. В зависимости от количества молекул, принимающих участие в реакциях, они подразделяются на MOHO-, ди- и тримодекулярные, или на реакции первого, второго и третьего порядка, так как скорость реакции пропорциональна произведению концентраций. [c.505]

Лекция 8, Характеристические функции. Изменение термодинами le KHX потаициалов в изотермических условиях, аксимальная работа и возмохность химической реакции. Химический потенциа. . Применение термодинамических потенциалов в качестве критериев направления само произвошшх процессов и равновесии в изотермических условиях. [c.209]

В соответствии со сделанным предположением в рассматриваемой частично равновесной (по Т и Р) системе единственной причиной необратимости, а значит уменьшения ее термодинамического потенциала (dG < 0) и увеличения энтропии за счет внутренних процессов (d S > 0), являются химические реакции, самопроизвольное протекание которых приводит к изменению химического состава системьг и соответствующему совершению работы. При протекании в системе элементарного или стехиометрическс го химического превращения j, описываемого реакцией [c.299]

В предыдущей главе описаны кинетические законы, которым следуют химические реакции, причем весь процесс рассматривался только на молекулярном уровне. В то же время в реальных условиях эволюция химических систем привела к последовательному образованию множества сложных динамических структур, подготовивщих переход химической эволюции в биологическую. Поэтому проблема возникновения микро- и макроорганизаций в неравновесной системе, получающей от внешней среды вещества и энергию (например, развивающейся в изотермических условиях), исключительно важна. Возможно ли возникновение упорядоченности— временной и пространственной — в исходно однородной системе, в которой протекают химические реакции Трудность решения этой задачи обусловлена тем, что нет столь надежного признака устойчивости неравновесных систем, какими для равновесных является экстремум соответствующего термодинамического потенциала. Поэтому приходится прибегать к изучению кинетики процессов и в ней искать условия возникновения упорядоченности. В наиболее общей форме эта задача решена Тьюрингом (1952), показавшим, что в результате развития химической реакции при постоянной температуре и диффузионном перемешивании концентрации промежуточных продуктов реакции могут распределяться в пространстве неравномерно, образуя зоны различной концентрации. [c.325]

Концентрационная коагуляция связана с увеличением концентрации электролита, не вступающего в химическое взаимодействие с компонентами коллоидного раствора. Такие электролиты называют индифферентными они не имеют ионов, способных достраивать ядро мицеллы и вступать в реакцию с потенциалопределяющими ионами. При увеличении концентрации индифферентного электролита диффузный слой противоионов мицеллы сжимается, переходя в адсорбционный слой. В результате уменьщается электрокинетический потенциал и он может стать равным нулю. Такое состояние коллоидной системы называется изоэлектрически м. С уменьшением электро-кинетического потенциала агрегативная устойчивость коллоидного раствора снижается и при критическом значении дзета-потен-циала начинается коагуляция. Термодинамический потенциал при этом не изменяется. [c.331]

Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [14]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо малТ дёфбрмационный" сдвиг [c.26]

Рассмотрим равновесие гомогенной химической реакции в смеси реагирующих газог., протекающей при определенных температуре Т и давлении р. Равновесие, как известно, будет при условии минимума термодинамического потенциала. Приравнивая в уравнении (2. 6)с Ф=0 (ири J3 = onst и Г = onst), получим [c.65]

Итак, как величина Л(= Лр), так и Ло измеряют работу химических сил при изотермическом течении реакции. К этому нужно добавить, что полный термодинамический потенциал, убыль которого равна Л, только на небольшой член pv отличается от свободной энергии, убыль которой равна Ло. Из сказанного иногда поспешно заключают, что Лр и Ло — величины столь близкие, что их различием вообще якобы можно пренебрегать. Это, однако, не верно. Конечно, для исходных веществ при одинаковых начальных условиях потенциалы Z и F различаются мало (в особенности, если мало давление р на систему). Но химический процесс может существенно отличаться от процесса при v = onst. Различаются и состояния равновесия химической системы. Поэтому, и конечные состояния получающихся веществ в этих двух процессах будут различаться для реальных фаз весьма заметно. [c.304]