Химические процессы энергетические эффекты

Во всех термохимических расчетах следует учитывать агрегатное состояние веществ, участвующих в химическом процессе. Энергетические эффекты зависят от того, в каком агрегатном состоянии находятся исходные илн получающиеся вещества. Так, например, теплота сгорания серы в кристаллическом состоянии [)авна стандартной величине энтальпии образования диоксида серы [c.83]

Межмолекулярное взаимодействие. При изучении свойств различных веществ наряду с внутримолекулярными взаимодействиями, обусловленными действием валентных (химических) сил и характеризующимися насыщенностью, большими энергетическими- эффектами и специфичностью, следует учитывать и взаимодействие между молекулами вещества. При расширении газов, конденсации, адсорбции, растворении и во многих других процессах проявляется действие именно этих сил. Межмолекулярные силы часто называют силами Ван-дер-Ваальса (в честь ученого, который предложил уравнение состояния газа, учитывающее межмолекулярное взаимодействие). [c.135]

Энергетический эффект химического процесса возникает за счет изменения в системе внутренней энергии U или энтальпии Я. Внутренняя энергия — это общий запас энергии системы, который складывается из энергии движения и взаимодействия молекул, энергии движения и взаимодействия ядер и электронов в атомах, молекула л и кристаллах, внутриядерной энергии и т. п. (т. е. все виды энергии, кроме кинетической энергии системы как целого и ее потенци-альной энергии положения). [c.159]

ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Энергетические эффекты [c.35]

Итак, энергия диссоциации молекулы С1 эквивалентна лишь пяти миллионным частям массы электрона. Химические реакции обычно сопровождаются энергетическими эффектами в несколько электронвольт, тогда как ядерные энергии относятся к диапазону миллионов электронвольт. 1 МэВ на молекулу эквивалентен 96,5 млн кДж моль , что находится далеко за пределами энергии всех химических реакций. Это объясняет, почему в химических реакциях можно пользоваться двумя независимыми законами сохранения-массы и энергии. Взаимные превращения этих свойств материи в химических реакциях неразличимы. В отличие от этого для ядерных реакций взаимные превращения массы и энергии-дело совсем обычное здесь следует пользоваться более общим законом сохранения массы и энергии. В любой ядерной реакции сумма энергии и произведения массы на величину (с-скорость света) для всех реагирующих частиц и их окружения не изменяется в процессе реакции. [c.410]

Химическая термодинамика. На основе законов термодинамики осуществляются энергетические расчеты химических реакций и химического равновесия, а также определяется возможность и направление самопроизвольного течения того или иного химического процесса. Химическая термодинамика изучает фазовые переходы (растворение, испарение, кристаллизацию и др.), адсорбцию и т. п. Важным разделом химической термодинамики является термохимия, которая изучает тепловые эффекты химических реакций. Этот раздел физической химии имеет большое значение в народном хозяйстве, особенно в области промышленного синтеза. [c.6]

В результате этих особенностей химических процессов энергетические эффекты выражаются в форме теплоты. Чтобы энергетические изменения, соответствующие химическому превращению, проявлялись в виде электрической энергии, т. е. чтобы происходил электрохимический процесс, необходимо изменить условия его протекания. [c.10]

Все процессы, имеющие значение в химии, — химические реакции, реакции диссоциации, растворение и кристаллизация, фазовые переходы — сопровождаются различными энергетическими эффектами. Скрытая энергия вещества может выделяться в виде механической, световой, электрической или тепловой энергии. Столь же часто происходит и обратный переход различных видов энергии в скрытую энергию вещества. Механическая, электрическая и световая энергия, в свою очередь, легко и полностью переходят в теплоту. Поэтому для энергетической характеристики химических процессов наиболее целесообразно измерять тепловые эффекты (Q). Величина Q зависит от природы происходящего процесса, состояния исходных и полученных веществ и условий протекания процесса. [c.51]

В дальнейшем будем придерживаться термодинамической системы знаков и полагать, что тепловой эффект эндотермической реакции положителен, а экзотермической — отрицателен. Обычно химические реакции протекают при постоянном давлении (в открытых сосудах). Однако иногда необходимо проводить реакции в закрытых герметизированных аппаратах, когда соблюдается условие постоянства объема. При рассмотрении энергетического баланса в химических процессах тепловой эффект реакции в изобарных условиях определяется изменением энтальпии (VH.4), т. е. разницей энтальпий конечного и исходного состояний. Рассмотрим обратимую реакцию [c.205]

Так как в реальном процессе переноса элементарного заряда из одной фазы в другую химическая и электрическая работы совершаются одновременно, то определить можно лишь общий энергетический эффект, отвечающий изменению электрохимического потенциала, но не отдельные его слагаемые. Поэтому найти экспериментально абсолютную разность электрических потенциалов (или скачок потенциала между двумя разными фазами) до сих пор не удалось. Э.д.с. электрохимической системы Е, напротив, можно непосредственно измерить она л.олжна, следовательно, отвечать разности потенциалов между двумя точками, лежащими в одной и той же фазе. Этими точками (см. рис. 7) могут быть точки Ь н д, находящиеся в одном н том же металле, или точки а и г, расположенные в вакууме вблизи поверхности металла. На рис, 7 изображена правильно разомкнутая электрохимическая цепь, на двух концах которой находится один и тот же металл. Если считать э,д.с. положительной величиной, то положительное электричество [c.30]

Если привести в соприкосновение два или несколько веществ, то можно получить либо новые соединения, либо неоднородную смесь (которую можно вновь разделить на составные части с помощью механических или простых физических методов), либо, наконец, однородную систему. В первом случае протекает химическая реакция, во втором — механический процесс (в результате которого получается смесь, причем ее неоднородность будет определяться лишь усилиями, приложенными при перемешивании). Третий же случай — процесс образования раствора — является промежуточным между химическим и механическим процессами. Состав растворов в некотором интервале концентраций, температур и давлений может меняться непрерывно. Отсутствием у них постоянства состава и неприменимостью к ним закона кратных отношений и закона эквивалентов растворы приближаются к механическим смесям. С химическими соединениями их роднит однородность (часть тождественна целому) другим общим признаком являются довольно значительные объемные и энергетические эффекты, сопровождающие процесс растворения многих веществ. [c.129]

Предмет химической термодинамики. Термодинамика представляет собой научную дисциплину, которая изучает I) переходы энергии из одной формы в другую, оТ одной части системы к другой, 2) энергетические эффекты, сопровождающие различные физические или химические процессы, зависимость их от условий протекания процессов и 3) возможность, направление и пределы самопроизвольного (т. е. без затраты работы извне) течения самих процессов в рассматриваемых условиях. Термодинамика базируется на двух основных законах, называемых иначе первым и вторым принципами термодинамики. [c.178]

Содержание пособия используют для иллюстрации высказанной мысли, ее конкретизации с целью создания более ясного представления об изучаемом явлении. В этом отношении большое значение имеют экранные пособия, в которых последовательность видеоряда соответствует последовательности содержания изложения. Такие экранные средства особенно эффективны для закрепления и совершенствования знаний учащихся. В их отдельные кадры или графопособия включаются закономерности изменения физических констант веществ, схемы строения атомов и молекул, процессы разрыва и образования новых химических связей, энергетические эффекты химических взаимодействий. [c.120]

Выражение стерического фактора через энтропию процесса активации является общим и лишь показывает, что этот множитель всегда связан с организующими или дезорганизующими химический процесс факторами (в смысле упорядочения и разупорядочения), выражаемыми изменением энтропии. Несмотря на общность такой интерпретации стерического фактора, в ней отсутствует явный учет влияния квантовых эффектов на скорость реакций или квантовая эффективность столкновений, хотя энтропия активации должна вычисляться на основе квантовой статистики. До появления метода переходного состояния, являющегося естественным результатом развития квантовой химии, не было воз- можности вычислить фактор, содержащий изменение энтропии конфигурации в общем виде , и изложенная теория по-прежнему обладала точностью, определяемой энергетическим [c.167]

В первой главе дан исторический обзор развития известных гипотез и моделей процесса энергетического разделения газа в вихревой трубе. Из него следует, что до настоящего времени нет не только единого мнения исследователей о природе эффекта, но и отсутствует ясное представление о механизме поведения газов в условиях наличия поля центробежных сил, градиентов температуры и давления и всего комплекса проявляемых свойств этого эффекта. Для использования свойств закрученного расширяющегося газового потока в технологических процессах с целью интенсификации теплообмена и химических превращений требуются знания механизмов-. [c.34]

Энергетический эффект химического процесса возникает за счет изменения в системе внутренней энергии и. Внутренняя энергия системы складывается из энергии движения и взаимодействия составляющих его частиц (молекул, атомов, ядер, электронов). [c.113]

Энергетический баланс. Этот баланс составляют на основе закона сохранения энергии, согласно которому количество энергии, введенной в процесс, равно количеству выделившейся энергии, т. е. приход энергии равен ее расходу. Проведение химико-технологических процессов обычно связано с затратой различных видов энергии — механической, электрической и др. Эти процессы часто сопровождаются изменением энтальпии системы, в частности, вследствие изменения агрегатного состояния веществ (испарения, конденсации, плавления и т. д.). В химических процессах очень большое значение может иметь тепловой эффект протекающих реакций. [c.16]

Традиционные методы интенсификации химических процессов являются энергоемкими и зачастую величина достигнутого эффекта не покрывает затрат. В связи с этим возникает задача использования современных высоких технологий, обеспечивающих достижение требуемого эффекта без больших материальных и энергетических затрат. [c.3]

Энергетические эффекты реакций изучает термохимия. Данные об энергетических эффектах реакций используются для расчета тепловых балансов технологических процессов, для определения энергии межатомных и межмолекулярных связей, для выяснения строения и реакционной способности соединений, для установления направления химических процессов и т. д. [c.194]

Расчеты химических равновесий имеют большое значение, так как экспериментальное определение константы равновесия может быть сопряжено с большими трудностями (высокие температуры или давления, медленные реакции, нарушение равновесия процессом измерения и др.)- Практическое значение таких расчетов связано с нахождением направления протекания реакций, выхода продуктов и соответст-вуюш,их энергетических эффектов. [c.132]

Другой важный признак химических процессов — то, что они всегда сопровождаются энергетическими эффектами. Реакции соеди- [c.5]

При изучении свойств различных веществ наряду с внутримолекулярными взаимодействиями, обусловленными действием валентных (химических) сил и характеризующимися насыщенностью, большими энергетическими эффектами и специфичностью, следует учитывать и взаимодействие между молекулами вещества. При расширении газов, конденсации, адсорбции, растворении и во многих других процессах проявляется действие именно этих сил. [c.144]

Тепловой эффект химической реакции является энергетическим эффектом процесса, протекающего при постоянной температуре. Пользуясь справочными данными, которые относятся к температуре 298 К, можно рассчитать тепловые эффекты реакций, протекающих при этой температуре . [c.103]

Взаимные превращения различных видов энергии, энергетические эффекты, сопровождающие физические и химические процессы, и зависимость их от условий протекания, вероятность самопроизвольного течения процессов в данных условиях, нх направление и пределы изучает термодинамика. [c.197]

Ядерные реакции могут идти как с выделением, так и с поглощением энергии. Одним из наиболее известных примеров экзотермического ядерного превращения является реакция деления урана, сопровождающаяся выделением 180 МэВ. Для других ядерных процессов энергетические эффекты не столь значительны. Кроме того, ядерные реакции по сравнению с химическими П1)едставляют собой очень редкое явление. По-видимому, одна из причин этого заключается в малом размере ядер, что делает маловероятными эффективные ядерные соударения. Скорость радиоактивного распада пропорциональна наличному числу ядер [c.395]

Энергия, выделяющаяся в результате ядерных реакций, на несколько порядков больше прочности химических связей, энергетического эффекта обычных химических реакций или количества энергии, необходимого для образования дефектов (дислокаций и вакантных узлов) в решетке твердых веществ. Ни однн материал независимо от его фазового состояния или внешних условий не является совершенно инертным по отношению к ядерным излучениям. Поэтому в последние годы с появлением легкодоступных источников высокой энергии химическое действие радиации активно исследовалось многочисленными учеными с самыми различными целями. Новая область радиацрюнной химии включает исследования, направленные на предотвращение ущерба от разрушающего действия радиации, на разработку методов избирательного разрушения (например, стерилизация и применение в медицине), или специфическое использование радиации для избирательного проведения химических реакций. Данная глава ограничивается рассмотрением последней из перечисленных областей радиационной химии и, в частности, выявлением возможностей использования ядерных излучений как способа проведения химических превращений в процессах нефтепереработки. [c.114]

Чтобы составить более ясное представление об электрохимии, необходимо подробнее рассмотреть отличие электрохимических процессов от химических и выяснить причины того, почему энергетический эффект химического иревращення в первом случае про- [c.9]

Из закона Гесса вытекает ряд следствий. Так из него прямо следует первый закон термохимии (Лавуазье — Лапласа), хотя и открытый ранее закона Гесса. Далее из зак(зна Гесса следует, что если в результате ряда последовательных химических реакций система приходит в состояние, полностью совпадающее с исходным, то сумма энергетических эффектов этих реакций равна пулю. Если происходят два химических процесса, приводящие из различных начальных состояний к одинаковым конечнвш, то раз-Н1)сть между энергетическими эффектами равна энергетическому эффекту перехода из одного начального состояния в другое. Наоборот, если происходят два химических процесса, приводящих из одинпков1>1х начальных состояний к )азлнчным конечным, то ]заз-ность между энергетическими эффектами равна энергетическому эффекту перехода из одного конечного состояния в другое. [c.79]

Энергетический эффект реакции, протекающей при постоянном давлении, отличается от энергетического эффекта реакции, протекающей при постоянном объеме, на величину рАУ. Для химического процесса, протекающего изобарически, АУ представляет собой [разность между суммой объемов продуктов реакции и суммой объемов исходных веществ. Так, для реакции, записываемой в общем виде [c.160]

Химическая термодинамика представляет собой научную днсцнн-лину, которая изучает 1) переход энергии из одной формы в другую, от одной части системы к другой 2) энергетические эффекты, сопровождающие химические и физические процессы 3) возможность и направление самопроизвольного протекания процессов. Наряду с учением о строении вещества, термодинамика является теоретической основой современной неорганической хи мии. [c.161]

Произведение, стоящее в числителе, имеет размерность энергии или рабо1ы. Оно может быть выражено в любых единицах, применяемых для измерения энергии. При физико-химических расчетах для этого часто пользуются калориями, так как именно в этих единицах выражаются большей частью различные энергетические эффекты химических реакций и других процессов [c.94]

Закон Гесса распространяется не только на различные химические реакции, но и на всевозможные фнзнко-химические процессы, сопровождающиеся энергетическими эффектами, как то фазовые нревращення (плавление, иснаренне, конденсация, кристаллизация), растворение, поглощение вещества на поверхности раздела фаз и др. [c.79]

Существование стабильной замкнутой системы я-электронов определяет химические свойства ароматических углеводородов. Например, бензол обладает суммарным эффектом сопряжения, равным 150,72 кДж/моль это значительно увеличивает стабильность бензольного кольца к реакциям присоединения, так как энергетически выгодными становятся лишь те процессы, тепловой эффект которых превышает упомянутую вел1ичину. Сопряжение в шестичленном кольце бензола приводит к то му, что в нем выравнены длины связей (0,139 нм), что соответствует промежуточному значению между длинами простой (0,154 ям) и двой- [c.15]

Авторы считают, что катализаторы способны относительно длительное время сохранять полученную ими энергию возбуждения (теплового, светового и т. д.), причем вероятность такого возбуждения растет с усложнением системы, с увеличением молекулярного веса. Катализатор воспринимает такл<е часть энергии реакции, что позволяет в результате возбуждения снизить энергию активации процесса. Катализатор является как бы энергетической ловушкой , в которой энергия химического процесса некоторое время задерживается от рассеяния, чем облегчается переход через энергетический барьер. Таким путем делается попытка объяснения сверхактивности ферментов, состоящих из комбинации активной группы с носителем, Эффект агравации—проявление особых свойств вещества в термодинамически неравновесном состоянии (ср. теорию пересыщения, стр. 144)—является, по Н. И. Кобозеву и О, М. Пол-торак, катализом энергетически возбужденными структурами. Теория агравации требует для своего признания дальнейших эспери-ментальных подтверждений. [c.149]

Знакомством с энтропией завершилось изучение основных законов тсрхгоди-намнки. Руководствуясь ими, можно производить полный анализ физико-химических процессов любой термодинамической системы определять энергетические эффекты, сопровождающие рассматриваемые процессы выяснять направление процессов предсказывать возможные физические изменения в системе и т. д. Но для решения поставленных задач необходимо, по крайней мере, иметь общие представления о физических свойствах рассматриваемой системы, а еще лучше — знать уравнение состояния этой системы. Без этих сведений невоз.уюжно получить конкретные результаты, а любые допущения приводят к соответствующим отклонениям от действительности. [c.102]

В реальном процессе переноса элементарного заряда из одной фазы в другую совершаются одновременно химическая и электрохимическая работа, поэтому можно определить лишь общий энергетический эффект, связанный с электрохимическим потенциалом, но не отдельные его слагаемые. По этой причине абсолютную разность электрических потенциалов, или скачок потенциала между двумя различными фазами, определить не удается. Можно лишь экспериментально измерить ЭДС (Е) электрохимической цепи, которая отвечает разности потенциалов между двумя точками, лежащими в одной и той же фазе. Этими точками могут быть точки, находящиеся в одном и том же металле или расположенные в вакууме вблизи поверхности металла. Обычно такие точки располага- [c.161]

Обычно химические процессы сопровождаются прояв--лением различных энергетических эффектов теплового, светового, электрического, механического (расширения) и др. В настоящем задании Вам предстоит ознакомиться с тепловыми эффектами реакций. [c.121]

Межмолекулярное взаимодействие. При изучении свойств различных веществ наряду с внутримолекулярными взаимодействиями, обусловленными действием валентных (химических) сил и характеризующимися насыщаемостью, большими энергетическими эффектами и специфичностью, следует учитывать и взаимодействие между молекулами вещества. В процессах расширения газов, конденсации, адсорбции, растворения и многих других проявляется действие именно этих сил. Часто их называют силалы Ван-дер-Ваальса. Этим подчеркивается, что их существованием объясняется отличие реальных газов от идеальных, отличие величины Рд в уравнении (IV.4) от нуля. [c.240]

Образование раствора может продолжаться до тех пор, пока химические потенциалы компонентов заметно понизятся при переходе в раствор. Теоретическая модель процесса растворения объясняет понижение химического потенциала как результат разупоря-дочения при смешении частиц и влияния энергетических эффектов за счет притяжения между частицами. Если энергия притяжения между однородными частицами больше энергии притяжения между разнородными частицами, то снижение химического потенциала велико только для очень разбавленных растворов, а затем становится незначительным. Тогда можно предсказать, будут ли два вещества обладать высокой или низкой взаимной растворимостью для этого необходимо только оценить степень притяжения между однородными частицами. [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология