Химическое равновесие Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах

Константа химического равновесия для реакций в гомогенных и гетерогенных системах [c.115]

Химическое равновесие устанавливается в гомогенной и гетерогенной средах. В гомогенной среде (газовая смесь, растворы) константу равновесия можно выразить через концентрации реатирующих веществ, парциальные давления, мольные доли, летучести и активности. С учетом взаимодействия между компонентами в реальных системах константу равновесия реакции, протекающей в газовой среде, более точно следует выражать через летучесть компонентов, а в растворах — через активность ( 28). Так, для реакции [c.62]

Равновесие гетерогенных процессов определяется константой равновесия химических реакций, законом распределения компонентов между фазами и правилом фаз. Равновесие между исходными реагентами и продуктами химической реакции, происходящей в одной из фаз, определяется константой равновесия Кр, Кс или Kw так же, как и для гомогенных процессов. При расчете и моделировании гетерогенных процессов степень приближения к равновесию характеризуется критерием равновесия Ра. Равновесные концентрации компонентов в соприкасающихся фазах определяются законом распределения вещества, который устанавливает постоянное соотношение между равновесными концентрациями вещества в двух фазах системы при определенной температуре. Постоянство соотношения не нарушается при изменении начальной концентрации компонента или общего давления в системе. На законе распределения основаны такие промышленные процессы, как абсорбция газов жидкостями, десорбция газов, экстрагирование и т. п. При моделировании процессов массопередачи подобие характеризуется критерием равновесности в следующем виде [c.151]

Следует подчеркнуть, что принцип Ле Шателье применим не только к однородным, гомогенным системам, но и к неоднородным, гетерогенным системам. При этом необходимо иметь в виду, что закон действующих масс применим к гетерогенным системам лишь с определенными допущениями. Область его применения ограничена лишь однородными частями равновесий системы. Равновесие же между неоднородными частями системы не подчиняется закону действующих масс. Химическое равновесие в гетерогенных системах демонстрируется в опытах 48 и 49. В опыте 50 имитируются процессы, протекающие в природе при образовании соляных месторождений. [c.102]

Б. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В ГОМОГЕННЫХ СИСТЕМАХ 13. Гомогенные и гетерогенные системы [c.60]

В пятой главе вы познакомились с химическим равновесием в гомогенных системах. Многие химические реакции протекают на границе раздела фаз, поэтому очень важно понимать закономерности химического равновесия в гетерогенных системах, фазового и других видов равновесия на границе раздела фаз. [c.149]

Основные объекты, изучаемые в химической технологии, — равновесие и скорость химико-технологических процессов. Закономерности, управляющие равновесием и скоростью процессов, сильно различаются в гомогенных и гетерогенных системах. [c.38]

Химическое равновесие он рассматривал как общее выражение завершения всякого химического превращения , тесно связанное с самим ходом реакции. (Это состояние равновесия он изображал общепринятым теперь символом .) Я. Вант-Гофф выделял три рода химических равновесий гомогенные, гетерогенные и равновесия между конденсированными системами. Аналогичные случаи обнаруживаются и для физических явлений, что позволяет сделать следующий общий вывод Физические равновесия являются специальными случаями наиболее простых форм химического равновесия, причем оба случая относятся к той же науке — науке о равновесии . [c.333]

Растворы — гомогенные системы переменного состава, находящиеся в состоянии химического равновесия. Растворы представляют собой дисперсные системы, в которых частицы одного вещества равномерно распределены в другом. Дисперсные системы по характеру агрегатного состояния могут быть газообразными, жидкими и твердыми, а по степени дисперсности — взвесями, коллоидными и истинными растворами. Частицы взвесей обычно имеют размер порядка 1 мкм и более. Такие частицы сохраняют все свойства фазы. Поэтому взвеси следует рассматривать как гетерогенные системы. Характерным признаком взвесей служит их нестабильность во времени. Они расслаиваются, причем диспергированная фаза (т.е. вещество, распределенное в среде) выпадает в виде осадка или всплывает в зависимости от соотношения плотностей. Примерами взвесей могут служить туман (жидкость распределена в газе), дым (твердое - - газ), суспензии (твердое + жидкость), эмульсии (жидкость - - жидкость), пены (газ + жидкость). [c.146]

Каждый раз, когда две системы с различны 1и потенциалами вступают во взаимодействие, происходит выравнивание потенциалов за счет изменения соответствующих факторов емкости. Так, давление выравнивается за счет изменения объема, химические потенциалы — за счет изменения массы (концентрации) вещества. Поэтому химический потенциал является движущей силой процессов, связанных с превращением веществ. Если эти процессы происходят в гомогенной среде, то они приводят к установлению химического равновесия в гетерогенной среде они приводят к фазовому равновесию (см. П.6). [c.119]

Химические реакции в гетерогенной системе, состоящей из жидкого вещества и газов, протекают в газовой фазе между насыщенным паром жидкого вещества и газами. В результате этого в системе наступает равновесие в газовой фазе, которое следует всем законам гомогенных газовых реакций. Следовательно, в случае гетерогенной системы, состоящей из газообразных и жидких веществ, закон действующих масс следует применять к гомогенной фазе, при этом не следует учитывать парциальное давление паров присутствующих жидких веществ, так как они сохраняют постоянное значение. [c.51]

Рассмотрение химических равновесий в растворах не. может быть оторвано от рассмотрения фазовых равновесий В зависимости от того, происходит ли химический процесс в одной фазе или связан с равновесием двух или нескольких фаз, различают равновесия в гомогенных (однородных) системах, как, например, реакции мел ду ионами в растворах, и гетерогенных системах (неоднородных), например, равновесие в системе осадок насыщенный раствор. [c.55]

Практикум содержит работы по основным разделам физической химии. В пособии рассмотрены методы физико-химических измерений, обработки экспериментальных данных и способы их расчетов. Большое внимание уделено строению веществ, первому началу термодинамики, фазовому равновесию в одно-, двух- и многокомпонентных системах, химическому равновесию в гомогенных системах и др. Интерес представляют работы по молекулярной спектроскопии и кинетике гомогенных и гетерогенных реакций. Изменены работы, связанные с применением термохимических, рентгеноструктурных и некоторых электрохимических методов исследования. Введены работы по расчету сумм состояния и термодинамических функций. [c.2]

Отличительная особенность этого учебного пособия по курсу физической химии (1-е изд. — т. I— 1965 г.. т. 2.— 1967 г.)—четкое теоретическое обоснование рассматриваемых вопросов, способствующее углубленному пониманию таких важнейших разделов, как химическая и статистическая термодинамика, равновесие в гомогенных и гетерогенных системах, электродные процессы и др. [c.247]

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В ГОМОГЕННЫХ И ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ [c.246]

В главе IV химические реакции не рассматривались. Однако химическое равновесие является особым случаем внутреннего равновесия, так как оно устанавливается также в гомогенной системе. Так как в 27 для каждой фазы предполагалось существование внутреннего равновесия, то внутри фаз можно допустить протекание химических реакций, если предположить полное химическое равновесие и ввести в условия равновесия только числа молей независимых компонентов в смысле определения 2. Ранее полученные результаты останутся тогда неизменными, но, естественно, не будут содержать сведений об условиях химического равновесия. Реакции между фазами (гетерогенные реакции) можно допустить, предполагая равновесие и ограничиваясь независимыми компонентами [c.161]

Наибольшее внимание уделено второму разделу (гл. VII— XI), что соответствует практике преподавания физической химии в ЛГУ. Он посвящен учению о равновесиях. Здесь рассматриваются состояния простых и сложных систем, которые устанавливаются в результате химического взаимодействия частиц (молекул и атомов), понимаемого в самом широком смысле. Мы не проводим границы между взаимодействием друг с другом одинаковых частиц и разных, так как и в том, и в другом случаях в результате взаимодействия состояние системы (макро- и микроскопическое) меняется. Эта точка зрения была высказана еще Менделеевым в Основах химии , а также Коноваловым ( Об упругости пара растворов , 1928 г.) Изложение материала второго раздела книги основано на правиле фаз, которое является наиболее общим принципом, позволяющим в логической последовательности рассмотреть все химические равновесия, начиная с равновесий в однокомпонентных системах и кончая сложными равновесиями в многокомпонентных гомогенных и гетерогенных системах, в том числе в электролитах. [c.6]

Основными объектами изучения в химической технологии являются равновесие и скорости химико-технологических процессов. Закономерности, управляющие равновесием и скоростью процессов, сильно различаются в гомогенных и различных видах гетерогенных систем, поэтому после общего рассмотрения закономерностей в настоящей главе они будут подробнее рассмотрены и уточнены применительно к виду системы в последующих главах. [c.58]

При выводе закона действующих масс не делалось никаких особых предположений о фазовом составе системы, поэтому его можно примен ять как к гомогенным, так и к гетерогенным системам. В гл. 23 уже были разобраны некоторые Частные случаи равновесия в гетерогенных системах, которые, однако, нельзя назвать химическими реакциями — они подчиняются более юбщим физическим закономерностям. В этой главе будут более подробно рассмотрены такие гетерогенные процессы. Все коли- [c.274]

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, а также обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровне, а также строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе основы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Выполнен обзор свойств химических элементов и их простых соединений, рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

Таким образом, процедура качественного химического анализа представляет собой последовательное отделение анаштических групп с дальнейшим откры-таем входящих в них ионов систематическим или дробным методами. В ходе выполнения анализа как систематическим, так и дробным методами аналитик управляет поведением ионов в растворе, прежде всего их концентрациями. Такое управление возможно на основе равновесных реакций путем смещения равновесий. В распоряжении аналитика два типа рав1ювеспых процессов — гомогенные и гетерогенные равновесия. Гомогенные равновесия — это диссоциация — ассоциация, окисление — восстановление, гидролиз, нейтрализация, комплексообразование. Количественное описание этих равновесий основано на законе действующих масс и уравнении Нернста для окислительновосстановительного потенциала системы. К гетероген-ныи равновесиям относятся, прежде всего, растворение и осаждение осадков, экстракционное распределение между двумя жидкими фазами и хроматографические процессы. Расчеты положения гетерогенного равновесия возможны на основе констант межфазных распределений, в первую очередь правила произведения растворимости. [c.72]

Заканчивая рассмотрение равновесия в гомогенной и гетерогенной системах, следует подчеркнуть, что принцип Ле Шателье позволяет качественно судить о состоянии равновесия, а количественную характеристику равновесия дает закон действующих масс или закон химического равновесия — один из важнейших законов химии. Он устанавливает соотношение между равновесными концентрациями реагирующих веществ в химических реакциях. [c.126]

Химическая термодинамика рассматривает энергетику химических реакций, химическое сродство, фазовые и химические равновесия, зависимости термодинамических свойств веществ от их состава и агрегатного состояния. Основной особенностью термодинамического подхода является то, что он учитывает лищь начальное и конечное состояние веществ и совсем не учитывает возможные пути перехода, а также скорости протекания процессов. В термодинамике щироко используется понятие термодинамическая система. Она представляет изолированную часть пространства, содержащую тело или совокупность тел с больщим числом частиц, для которой возможен массо- и теплообмен. Химическая система, в которой могут протекать химические реакции,— частный случай термодинамической системы. Система называется изолированной, если для нее отсутствует массо- и теплообмен с окружающей средой. Однофазная система называется гомогенной, многофазная система — гетерогенной. Реакции, протекающие во всем объеме гомогенной системы, называются гомогенными реакциями, протекающими на границе раздела фаз,— гетерогенными. [c.148]

В. И. Касаточкина, который рассматривает графитацию как гомогенный процесс. Положения о фазовых состояниях гомогенной системы были развиты В. А. Каргиным и Г. Л. Слонимским [96] по отношению к полимерам. Под фазой они понимают гомогенную систему, находящуюся в термодинамическом равновесии. Гомогенная система, в которой нет поверхностей раздела между ее частями, может быть химически неоднородной. Понятие фаза не отождествляется с понятием агрегатное состояние . Так, твердые стеклообразные тела термодинамически являются жидкими фазами к твердым фазам относятся только кристаллические тела. Гомогенность понимается без учета неоднородностей, обусловленных молекулярным строением тела, и аморфный полимер считается гомогенным телом, а микрокристаллический полимер, в котором имеются неупорядоченные области, — гетерогенным. При этом авторы утверждают, что внутренние напряжения в полимере отражаются на форме кристаллов и ограничивают их рост. Пластинчатые и игольчатые формы вызывают меньше напряжений и потому быстрее растут. Развивающаяся кристаллизация приводит к минимуму внутренних напряжений и к наилучшим условиям для их релаксации, т. е. к уменьшению внутренней энергии. [c.203]

Система, состоящая нз иескольких фаз, называется гетерогенной. Фазой называется совокупность гомогенных частей системы, одинаковых по составу, химически. и физическим свойствам и отграниченных от других частей поверхностью. Жидкие и твердые фазы называются кондепсированпыми. Равновесие в системе, состояш,ей из нескольких фаз, называется гетерогенным или фазовым. [c.170]

Первая работа — краткий обзор исследований по химической термодинамике в СССР, начиная с 1917 года. Рассмотрены работы общего характера, исследования, посвященные свойствам индивидуальных веществ, (газы, жидкости твердые тела, их агрегатные превращения) свойствам рас-второв (одно- и многофазные системы) и характеристикам химического равновесия (гомогенные и гетерогенные системы, тепловые эффекты), а также монографии, справочники и учебные пособия. [c.4]

Фаза. В современной общей и неорганической химии прин-циииально важным является понятие фазы. Фазой называется гомогенная часть гетерогенной системы, обладающая одинаковым химическим составом и термодинамическими свойствами, ограниченная поверхностью раздела. Термодинамические свойства — это свойства, зависящие от природы вещества, температуры, давления и концентращ1и. К ним относятся, папример, теплоемкость и удельный объем. На границе данной фазы с внешней средой или другими фазами термодинамические свойства и химический состав изменяются скачкообразно. Под системой понимают совокупность всех веществ, участвующих в химическом равновесии. Данное определение фазы является термодинамическим. Это понятие фазы применимо лишь для равновесных систем. Система называется равновесной, если в ней не происходят химические превращения во времени и все части системы находятся при одинаковой температуре и при одном и том же давлении. Гомогенные системы физически однородны, если даже неоднородны в химическом отношении. Для гомогенной системы вся совокупность свойств строго одинакова во всех ее частях. Так, ненасыщенный раствор соли в воде представляет собой пример гомогенной системы, если не считаться с паром над раствором. Гомогенная система однофазна. Гетерогенные системы состоят более чем из одной фазы. [c.20]

Я. Вант-Гофф на многих примерах показал, что принцип подвижного равновесия вполне оправдывается как для гетерогенных (физических и химических) равновесий, так и для равновесий в гомогенных системах. Этот закон являлся одним из краеугольных камней всего учепия о химическом равновесии. В том же 1884 г. этот принцип был обобщен А. Ле Шателье, распространившим его не только иа термические изменения, но и на всякие другие (давление, концентрация и т. д.). Он гласил Любая система, находящаяся в состоянии устойчивого химического равновесия, будучи подвергнута влиянию внешнего воздействия, которое стремится изменить либо температуру, либо конденсированность (давление, концентрацию, число молекул в единице объема) всей системы или [c.334]

Выражение через отклонения от равновесия независимых гомогенных реакций. В силу линейной зависимости обш ей системы сте-хиометрических уравнений гомогенных химических реакций и гетерогенных каталитических реакций отклонения от равновесия гетерогенных каталитических реакций можно выразить через отклонения от равновесия независимых гомогенных реакций Действительно, отклонения от равновесия всех гетерогенных каталитических реакций можно выразить через отклонения от равновесия реакций адсорбции-десорбции и независимых реакций в газовой фазе. Используя этот факт и предположение о стационарном характере протекания гетерогенных каталитических реакций (1.2), выразим для реакций адсорбции-десорбции через отклонения у соответствуюгцие независимым гомогенным реакциям. Следовательно скорости образования компонентов во всех гетерогенных каталитических реакциях выражаются через отклонения от равновесия независимых гомогенных химических реакций. В работе [36] они записаны в матричном виде [c.20]