Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Константа химического равновесия и энергия Гиббса

Термодинамический расчет дает возможность установить связь между концентрациями исходных веществ и продуктов реакции (а следовательно, определить достигаемый в данных условиях максимально возможный выход реакции) с помощью вычисления значения константы равновесия химической реакции. Для этого нужно рассчитать изменение энергии Гиббса во время реакции и из уравнения (У1-48) найти константу равновесия. [c.152]

Константа химического равновесия [см. уравнение (IV. 14)] связана со стандартным изменением энергии Гиббса уравнением [c.137]

Термодинамическая константа равновесия любого химического процесса связана с изменением стандартной энергии Гиббса в этом процессе уравнением (2.13). В качестве примера рассчитаем константу равновесия (3.44), зная A/G° участников реакции. Изменение стандартной энергии Гиббса в этом процессе в соответствии с уравнением (2.14) будет равно [c.62]

Третий закон термодинамики позволяет вычислять так называемые абсолютные значения энтропии для любого вещества в любом агрегатном состоянии, если известны экспериментальные значения теплоемкостей от О К до данной температуры, а также теплоты фазовых переходов (см. 71). Данным путем могут быть вычислены значения энтропии S°(298) веществ при стандартных условиях (нормальном атмосферном давлении и температуре 298,15 К). Другой путь определения стандартных энтропий основан на использовании спектроскопических данных о строении вещества. Значения S°(298) широко используются при вычислении изменения стандартной энергии Гиббса и стандартной константы химического равновесия. Утверждение, что 5(0) = О, нельзя распространять на твердые растворы. Для них при О К появляется остаточная (нулевая) энтропия. В частности, для одного моля твердого раствора, если допустить, что он является идеальным вплоть до абсолютного нуля, и если для каждого /-го компонента 5(0) i = О, то при О К согласно уравнению (71.32) остаточная энтропия будет равна [c.265]

Зная изменение энергии Гиббса или Гельмгольца реакции в стандартных условиях, можно определить константу химического равновесия по уравнениям (1Х.12) и (IX.13). [c.223]

Энергетика химических превращений. Внутренняя энергия. Энтальпия. Энтальпия образования. Закон Гесса. Термохимические расчеты. Направление химических реакций. Энергетический и энтропийный факторы. Энергия Гиббса, Энергия Гиббса образования. Химическое равновесие. Характеристика глубины протекания процесса. Константа химического равновесия. Смещение химического равновесия. Химическая кинетика. Энергия активации. Активированный комплекс. Механизм химических реакций. Катализ. Управление глубииой и скоростью химического процесса. [c.112]

Расчеты константы равновесия химической реакции и изменения энергии Гиббса играют важную роль в оценке химической концепции нового метода, поскольку дают возможность определить максимально возможное количество целевого продукта. Отрицательный итог расчета заставляет отказаться от рассматриваемого процесса или искать новый способ проведения химического превращения, например, используя рециркуляцию, введение вспомогательного исходного вещества и т. д. Положительные результаты расчета еще не гарантируют возможности использования предложенного метода (скорость реакции может быть очень мала для промышленных целей), но указывают на то, что нужно провести соответствующее исследование (отыскать катализатор, ускоряющий превращение, и т. д.). [c.154]

Изложенная схема расчета интеграла состояний системы не содержит ограничений на природу и величину потенциальной энергии межчастичного взаимодействия. Это позволяет определить аксиоматику построения математической модели состояния равновесной системы. Равновесный состав должен удовлетворять 1) уравнениям ЗДМ, описывающим образование молекулярных форм, приводящих к эффективному уменьшению экстремума свободной энергии Гиббса [5] 2) максимальному числу линейно-независимых стехиометрических уравнений закона сохранения вещества и заряда 3) уравнению связи измеряемого свойства системы с равновесными и исходными концентрациями составляющих частиц. Термодинамика не дает априорных оценок предельных концентраций компонентов системы, допускающих указанные приближения структуры жидкости. Состоятельным критерием возможности применения модели идеального раствора для комплексов, по-видимому, может служить постоянство констант химических равновесий при изменении концентраций компонентов системы, если число констант, необходимых для адекватного описания эксперимента, не превышает разумные пределы. [c.18]

Константы равновесия химических реакций определяются непосредственно по экспериментальным данным о составе реакционной системы при равновесии, а расчетным путем по уравнениям (I,13) или по константам равновесия реакций образования компонентов из простых веществ по уравнению (11,3). При выражении через изменение функции энергии Гиббса, (0°—Н° 1Т, константа равновесия для температуры Т определяется равенством (1,22). Стандартные изменения энтальпии и энтропии для многих групп химических реакций относительно слабо изменяются с изменением температуры. Поэтому для таких реакций член ГА5° возрастает практически прямо пропорционально абсолютной температуре и, следовательно, А0° в таких случаях можно приближенно рассматривать как линейную функцию температуры, а 1д— как линейную функцию обратной температуры Для реакции термической диссоциации Ь на свобод ые атомы [c.64]

Уравнения ( 1.19) и ( 1.24) можно использовать для нахождения термодинамических функций, характеризующих химические реакции, которые протекают в гальваническом элементе. Так, величина э. д. с. дает изменение свободной энергии Гиббса, а ее стандартное значение " связано с константой равновесия химической реакции Кр- [c.110]

Как связана свободная энергия Гиббса с константой химического равновесия [c.62]

КОНСТАНТА ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ И ЭНЕРГИЯ ГИББСА [c.151]

Уравнение (4.13) является частным случаем уравнения изотермы химической реакции. Оно связывает стандартное изменение энергии Гиббса химической реакции с константой равновесия. Это очень важный результат, так как А0° можно рассчитать, из термодинамических данных, а следовательно, не проводя экспериментального исследования равновесия, можно рассчитать Кр. При расчете надо иметь в виду, что при выводе (4.12) использовалась зависимость ц от р в виде (2.127), в которой [c.164]

По-видимоМу, впервые на целесообразность непосредственно го использования энергии Гиббса или Гельмгольца системы для определения химического состава равновесий указал Я. Б. Зель дович [15]. На основе условия G=I,mi ii и используя условия сохранения атомов каждого элемента в ходе реакции, он показал, что, хотя константы равновесия связаны с rtii нелинейно , существует только один набор равновесных величин т,, имеющих физический смысл, т. е. единственность состояния равно--весия. [c.113]

Влияние на константу равновесия температуры. Константа химического равновесия зависит от природы реагентов и от температуры. Она связана с изменением стандартной энергии Гиббса химической реакции ДС° уравнением [c.199]

С помощью данных, представленных в табл. 8.1—8.3, можно рассчитать 1) теплоемкость вещества при любой температуре в интервале 298,15—1000 К (для На504 при 298,15—700 К) 2) теплоту образования соединения в конденсированном состоянии 3) низшую и высшую теплоты сгорания вещества 4) иа менение энтальпии соединения при его нагревании или охлаждении 5) термодинамические параметры химической реакции при любой температуре от 298,15 до 1000 К (тепловой эффект, изменение энтропии, изменение энергии Гиббса,, термодинамическую константу равновесия, степени превращения компонентов). [c.423]

Описанный выше способ расчета константы равновесия химической реакции и изменения энергии Гиббса точен, но для его использования необходимо знать много данных о реагентах (коэф- [c.155]

Когда правая часть уравнения изотермы химической реакции станет равной нулю, наступит химическое равновесие, так как полная энергия Гиббса системы достигнет минимального значения (напомним, что условие минимума некоторой функции есть равенство нулю ее производной). Значение произведения химической реакции при равновесии называется константой химического равновесия или просто константой равновесия реакции. Следовательно, [c.251]

Проиллюстрируем проведение расчетов по методу минимизации энергии Гиббса на простом примере смеси веществ Ai и Aj. Особенностью излагаемого, ниже подхода будет то, что не рассматривается химический процесс получения Aj из Al (т. е. закон действующих масс), а для расчета используют табличные данные о логарифмах констант равновесия образования Ai и А . Рассмотрим реакцию образования А из простых веществ L [c.115]

Константа химического равновесия (136—138)—функция только от температуры и природы изучаемой реакции, которая определяет состав равновесной системы. Численное значение константы равновесия определяется стандартным изменением энергии Гиббса при данной температуре. В зависимости от используемых единиц концентрации применяют различные виды констант равновесия, однозначно связанные между собой (Л а, Кр, Кс, Кх и т. п.). См. также Закон действующих масс . [c.311]

КОНСТАНТА ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ И ИЗМЕНЕНИЕ ЭНЕРГИИ ГИББСА [c.380]

Итак, константа химического равновесия моЖет быть рассчитана, если известно стандартное значение энергии Гиббса. Используя закон действующих масс, можно рассчитать равновесные концентрации или парциальные давления реагирующих веществ. Наоборот, по известным равновесным концентрациям реагирующих веществ можно определить константу равновесия и соответственно стандартную энергию Г иббса химической реакции. [c.145]

Все каталитические реакции характеризуются рядом особенностей и относятся к самопроизвольным процессам, т. е. протекают в направлении убыли энергии Гиббса системы (ДС < 0) при постоянном давлении. В присутствии катализатора константа химического равновесия для равновесного процесса остается постоянной. Катализатор не изменяет положения равновесия, но ускоряет приближение к этому равновесному состоянию, как по прямой, так и по обратной реакции. Из нескольких возможных реакций катализатор ускоряет не обязательно термодинамически наиболее выгодную, т. е. реакцию, для которой убыль энергии Гиббса максимальна. Так, например, из этанола селективно под действием специфических катализаторов могут быть получены различные продукты [c.379]

Наряду с ранее публиковавшимися сводными таблицами данных, по теплотам образования и теплотам сгорания различных соединений впервые появляются сводные таблицы со значениями энтропии различных веществ, энергии образования Гиббса, констант равновесия в реакциях образования и впервые получают широкое применение стандартные условия и стандартные состояния веществ. Вместе с тем совершенствуются методы расчета химических равновесий. [c.19]

При рассмотрении химических реакций, происходящих при постоянном давлении, в настоящее время наиболее часто используют данные об изменении энтальпии (АН), теплоемкости (АСр), энтропии (Д5), энергии Гиббса (ДС) и о константе равновесия (К). Константа равновесия в этой книге всегда выражена через активности. [c.21]

Для решения этого вопроса используются термодинамические функции и константы равновесия. Мы, в основном, рассматривали изобарные процессы, поэтому пользовались энергией Гиббса О. Для изохорных процессов следует использовать энергию Гельмгольца А. В расчетах химических равновесий достаточно определить лишь одну из величин Кр или Аб , так как они связаны уравнением изотермы. [c.141]

Так как реакции в растворах протекают практически при постоянных объеме и давлении, то константы равновесия Кс и К°, входящие в уравнения (217.1) и (217.2), можно выразить через химические потенциалы или энергию Гиббса [c.594]

По этому уравнению можно рассчитать изменение энергии Гиббса для превращения указанных выше количеств исходных веществ в продукты при р, 7 = onst. Если известна константа равновесия химической реакции, легко оценить знак выражения, стоящего в квадратных скобках уравнения (4.14). Если первый член этого выражения меньше второго, реакция будет идти самопроизвольно слева направо, так как для этого процесса ДСр, <0. В противном случае самопроизвольно будет протекать обратная реакция. Если же окажется, что сумма, стоящая в квадратных скобках (4.14), равна нулю, компоненты смеси находятся в состоянии равновесия (AGp, г=0) и реакция не будет протекать самопроизвольно ни в прямом, ни в обратном направлениях. [c.164]

Обратимые и необратимые реакции. Константа химического равновесия, ее зависимость от температуры и ирироды реагирующих веществ. Энтропия и изменение энтропии. Энергия Гиббса. [c.49]

Уравнение (3.33) является частным случаем уравнения изотермы химической реакции. Оно связывает стандартное изменение энергии Гиббса химической реакции с константой равновесия. Это очень важный результат, так как AG° можно рассчитать из термодинамических данных, а следовательно, не проводя экспериментального исследования равновесия, можно рассчитать /С,> [c.98]

Если адсорбция подчиняется уравнениям Геири или Ленгмюра, т. е. константы равновесия адсорбции в этих уравнениях не зависят от степени заполненпя поверхности адсорбента, то стандартная энергия Гиббса адсорбции может быть рассчитана по уравнению, справедливому для химических реакций [c.122]

В большинстве случаев при изучении химических реакций исследователь стремится теоретически определить термодинамическую возможность данной реакции, т. е. вычислить AGr реакции до ее проведения. Если известно исходное состояние системы, а константу равновесия вычислили по (III.2) или (III.3), то по (III.1) легко определить AGt реакции, следовательно, и направление ее самопроизвольного протекания. Чтобы найти константу равновесия по (III.2) или (III.3), требуется вычислить изменение стандартной энергии Гиббса. Это удобно проводить по уравнению [c.141]

При разработке и исследовании химического процесса необходтю проведение термодинамического анализа для выявления целесообразной области режимов осуществления процесса. В химической технологии вероятность и глубин) протекания любой обратимой реакции принято оценивать по величинам стандартной энергии Гиббса АС° и стандартной константы равновесия Кр =ехр(-ДО /КТ). [c.156]

Константу химического равновесия при стандартных иловиях и температуре 298 К рассчитывают нз уравнения (3.9) для энергии Гиббса в стандартных условиях [c.56]

Расчет равновесного состава продуктов простых реакций не представляют особых вычислительных проблем и традиционно производится по уравнению закона действующих масс. В случае расчетов в сложных хи.мических системах возникают, как правило, исключительно сложные вычислительные трудности, особенно когда исходное сырье и продукты реакции представляют собой многокомпоне1ггную смесь химических соединений. По этой причине при термодинамическом анализе многих термодинамических процессов химической технологии ограничиваются анализом только функции энергии Гиббса или константы равновесия реакций от температуры, давлещи, состава сырья и т.д. [c.156]

Жидкая и паровая фазы. Поскольку энергии Гкббса образования соединений чаще всего известны для паровой фазы, предпочтительно составить уравнение химического равновесия именно для этой фазы. Взаимосвязь между энергиями Гиббса образования соединений в двух фазах исследуется в примере 10.4. Константа химического равновесия паровой фазы определяется следующим образом [c.504]

Смотреть страницы где упоминается термин Константа химического равновесия и энергия Гиббса: [c.349] [c.179]

Смотреть главы в:

Общие основы химической технологии -> Константа химического равновесия и энергия Гиббса

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Гиббс

Гиббса химическая

Гиббса энергия

Гиббсит

Константа равновесия

Константа равновесия н ее связь с энергиями Гиббса и Гельмгольца. Изотерма химической реакции

Равновесие константу, Константа равновесия

Химическая энергия

Химическое равновесие

Химическое равновесие констант

Химическое равновесие. Константа химического равновесия

Энергия Гиббса Гиббса энергия