ЭНЕРГИЯ И ЭНТАЛЬПИЯ В ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Здесь X — трансмиссионный коэффициент, обычно принимаемый равным единице (за исключением некоторых специальных случаев) — стандартная свободная энергия активации (характеризующая изменение свободной энергии системы в стандартных условиях при переходе ее из исходного состояния в активированное), и стандартная энтропия и стандартная энтальпия активации, кв — постоянная Больцмана (1,38-10 эрг/град) и к — постоянная Планка (6,625-эрг-сек). Из уравнения (4.3) видно, что константа скорости реакции определяется главным образом изменением свободной энергии при переходе системы в активированное состояние, так что любой внешний фактор, уменьшающий свободную энергию активации, будет способствовать ускорению химического процесса. [c.66]

Следовательно, теплота, поглощенная в изобарном процессе, служит мерой приращения энтальпии системы. Изменение энтальпии проявляется в изменении температуры, агрегатного состояния (плавление, кристаллизация, испарение), в.химических превращениях. Как и внутренняя энергия, энтальпия — экстенсивное термодинамическое свойство. Для чистых веществ величину энтальпии относят обычно к 1 молю. [c.76]

К правой части стехиометрического уравнения химической реакции прибавляют член, показывающий разность между внутренними энергиями (или энтальпиями) исходных веществ и продуктов реакции, т. е. убыль внутренней энергии (энтальпии) системы. Если эта убыль положительна, то при реакции теплота выдел яется, если убыль отрицательна, то теплота поглощается извне. Уравнения, записанные таким образом, называются термохимическими. [c.58]

Теплоту химической реакции, проводимой при постоянном давлении (или хотя бы при условии, что окончательное давление совпадает с исходным), принято называть изменением энтальпии реагирующей системы, АН (читается дельта-аш ). Как мы узнаем из гл. 15, изменение энергии АЕ соответствует теплоте реакции, проводимой при постоянном объеме, например в калориметрической бомбе, показанной на рис. 2-4. Энтальпию можно рассматривать как энергию, в которую внесена поправка, учитывающая работу, которую могли совершить реагенты, отталкивая атмосферу, если они расширялись во время реакции. Различие между Д и АН невелико, но очень важно, хотя сейчас мы еще не будем уделять ему внимания. Если в процессе реакции выделяется теплота, то энтальпия реагирующей системы убывает в этом случае изменение энтальпии АН отрицательно. Такие реакции называются экзотермическими. Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называются эндотермическими в таких реакциях происходит возрастание энтальпии реакционной смеси. Для реакции разложения пероксида водорода можно записать [c.89]

Изменение энтальпии химической системы, сопровождающееся изменением объема Д1/, связано с изменением внутренней энергии системы выражением [c.186]

Энергия и энтальпия в химических системах [c.5]

Энтальпия Ь - запас энергии химической системы при постоянном давлении сумма внутренней энергии и и работы изменения объема р1 [c.64]

Изменение энтальпии АЬ - изменение внутренней энергии химической системы при постоянном давлении ДЬ = Ьг - л, [c.64]

Допустим, что энтальпия исходной химической системы Я], а конечной — (рис. П1.7). Путь процесса на энергетической диаграмме описывается кривой ab и проходит через энергетический барьер высотой Я. Поэтому-то для совершения системой процесса необходимо предварительно сообщить ей дополнительную порцию энергии, равную Е = Н — Я . В результате си- [c.162]

Интенсивными называют такие свойства, которые не зависят от массы и которые выравниваются при контакте систем (температура, давление, плотность, концентрация, химический потенциал). Свойства системы, зависящие от массы, называют экстенсивными. К ним относят объем, массу, теплоемкость, внутреннюю энергию, энтальпию, энтропию, термодинамические потенциалы. [c.14]

Изменения термодинамических потенциалов в изотермических процессах. Предварительно заметим следующее. 1. Из всех характеристических функций для оценки изменения состояния системы в результате изотермического процесса пригодны изобарный или изохорный потенциалы. 2. Функции д = Н — ТЗ VI Р = 11 — 75 содержат и, Н, Т и 5 — термодинамические свойства, изменения которых не зависят от предыстории системы. Значит, О я Р являются такими же однозначными функциями состояния, и их изменения определяются лишь начальным и конечном состояниями системы, т. е. ДО = Са — Ар = р2 — р1. 3. Внутренняя энергия, энтальпия и энтропия — экстенсивные свойства системы, поэтому экстенсивны также изобарный и изохорный потенциалы. В химических расчетах удобно относить значения О или Р к 1 моль вещества. [c.107]

Растворение следует рассматривать как совокупность физических и химических явлений, выделяя при этом три основных процесса I) разрушение химических и межмолекулярных связей в растворяющихся газах, жидкостях или твердых телах (в том числе и связей в кристаллах), требующее затраты энергии. Энтальпия системы при этом растет АЯ1>0 2) химическое взаимодействие растворителя с растворяющимся веществом, вызванное образованием новых соединений — сольватов (или гидратов) — и сопровождающееся выделением энергии. Энтальпия системы при этом уменьшается А//2<0 3) самопроизвольное перемешивание раствора или равномерное распределение сольватов (гидратов) в растворителе, связанное с диффузией и требующее затраты энергии. Энтальпия системы при этом растет АЯз>0. [c.155]

Таким образом, из измерений э. д. с. обратимого гальванического элемента можно определить приращения энергии Гиббса (химическое сродство) АО энтальпии АЯ (теплоту реакции) энтропии Д5, происходящие вследствие протекания в элементе химической реакции (IX. 14) при постоянстве температуры, давления и состояния всех веществ, участвующих в реакции (т. е. при постоянстве состава системы) . [c.485]

Как уже отмечалось, самопроизвольно химические реакции могут протекать лишь в сторону уменьшения энергии Гиббса в системе (AG < 0). Так как AG = АН - TAS, то при постоянстве давления и температуры протеканию процесса будут способствовать уменьшение энтальпии (АН < 0) и увеличение энтропии (AS > О) системы. Рассмотрим влияние этих составляющих на самопроизвольное протекание процесса. [c.184]

При химических реакциях происходит изменение внутренней энергии (энтальпии) системы. Внутренняя энергия (энтальпия) веществ, взятых для реакции, обычно отличается от внутренней энергии продуктов реакции. Если внутренняя энергия продуктов реакции меньше, чем у исходных веществ, т. е. 02< <ии то разность внутренних энергий АО выделяется в виде теплоты. При увеличении внутренней энергии иг>11 ) реакция идет с поглощением теплоты. [c.37]

Теперь мы имеем возможность перейти к обсуждению движущей силы химических реакций. В разд. 17.5 с использованием понятия энтальпии были рассмотрены энергетические изменения в химических реакциях. По-видимому, протекание таких явно выраженных экзотермических реакций, как образование воды из водорода и кислорода, во многом обусловливается тем, что в результате реакции система отдает энергию своему окружению. Потеря энергии системой описывается как уменьшение ее теплосодержания, или энтальпии, т. е. характеризуется отрицательным значением величины АН системы. Однако, помимо изменений энтальпии, в системе происходят также изменения энтропии, и оба эти фактора — изменение энтальпии и изменение энтропии— определяют движущую силу химической реакции. Во всех случаях, когда в результате реакции должно произойти уменьшение энтальпии и возрастание энтропии, реакция обнаруживает способность к самопроизвольному протеканию. [c.316]

При описании всех ввдов химических равновесий ключевое значение имеет понимание ряда термодинамических понятий. Эти параметры чрезвычайно полезны при описании не только модельных равновесий, но и равновесий, устанавливающихся в реальных системах. Константа равновесия связана с такими термодинамическими параметрами системы, как свободная энергия, энтальпия тепловое содержание) н энтропия [c.121]

Прогнозирование скорости и направления химических реакций методом линейных корреляций в настоящее время широко применяется в синтетической органической химии [1, 2]. Являясь по сути полуэмпирическим методом, он, однако, базируется на ряде теоретически обоснованных положений. Основой применяемых в настоящее время вариантов метода линейных корреляций является принцип линейных соотношений свободных энергий (ЛССЭ), о котором уже упоминалось в предыдущей главе. В общем виде принцип ЛССЭ подразумевает сзтцествование линейных корреляций между термодинамическими величинами, характеризующими равновесие системы такими, как свободная энергия, энтальпия, энтропия, и параметрами, определяющими скорость реакции (энергия активации, предэкспоненциальный множитель). Поскольку, однако, в химических взаимодействиях термодинамические величины в конечном счете определяются энергетикой и вероятностями перехода электронов, то в современном представлении принцип ЛССЭ подразумевает существование линейных корреляций кинетических констант как с чисто термодинамическими параметрами рекции, так и с квантовохимическими характеристиками участников реакции. В основе реакций, протекающих на поверхности гетерогенных катализаторов, лежат общехимические закономерности отсюда следует, что принципы, вполне обоснованные для гомогенных жидкофазных реакций, должны быть также справедливы для гетерогенных каталитических систем даже при высоких температурах. [c.85]

Связанная энергия (энтальпия) — это часть внутренней энергии (энтальпии), которая ни при каких условиях не может быть превращена в немеханическую (в частности, химическую) работу и которая при протекании любого процесса рассеивается в виде тепла. Она равна произведению двух параметров состояния системы — температуры Т и энтропии 5 [c.81]

Цель настоящей главы — рассмотреть соотношения между известными термодинамическими функциями (химический потенциал, свободная энергия, энтальпия и работа) и состоянием системы переменного веса и состава. Здесь обсуждается метод оценки химического потенциала в многокомпонентных системах. [c.128]

Для того чтобы вычислить свободную энтальпию всей системы исходя из значений химических потенциалов трех указанных фаз, необходимо знать значения поверхностной энергии. Введем следующие обозначения Ое — поверхностная свободная энергия, приходящаяся на один закристаллизовавшийся участок цепи на границе между кристаллом и граничным слоем A — длина закристаллизовавшегося участка цепи (толщина кристаллита) Оа — поверхностная энергия на границе между кристаллом и переохлажденным расплавом а — величина этой поверхности. В таком случае вклад поверхностной энергии в свободную энтальпию составляет [c.16]

Полная величина изменения запаса химической энергии в реагирующей системе отвечает при этом изменению энтальпии или тепловому эффекту реакции [c.489]

В статье рассмотрен вопрос о вычислении термодинамических свойств-жидких смесей неэлектролитов, представляющих интерес для химической технологии, с помощью статистической теории возмущений. Представлены аналитические выражения для расчета остаточных термодинамических свойств (свободной энергии Гиббса и Гельмгольца, внутренней энергии,, энтальпии, энтропии и теплоемкости при постоянном объеме и давлении), а также химического потенциала компонентов стандартной системы-смеси твердых сфер с диаметрами, зависящими от температуры), применяемой в-теории возмущений.. [c.183]

Теплота, выделяемая при проведении химической реакции при постоянном объеме, является мерой уменьшения энергии Е реагирующей системы веществ. Если реакция проводится не при постоянном объеме, а при постоянном давлении, то выделяемая в результате ее протекания теплота соответствует уменьшению несколько иного свойства-эиталыши Н. Если при протекании реакции происходит выделение тепла, то изменение энтальпии АН считается отрицательным, а реакция называется экзотермической. Если при протекании реакции тепло поглощается, то АН считается положительным, а реакция называется эндотермической. [c.101]

Все три описанные выше реакции протекают, несмотря на необходимость поглощения при этом теплоты, потому, что их продукты обладают большей внутренней неупорядоченностью, чем исходные реагенты. Пары воды характеризуются большей неупорядоченностью и, следовательно, имеют большую энтропию, чем жидкая вода. Гидратированные ионы NH4 и I имеют большую энтропию, чем кристаллический NH4 I. Газообразные NO2 и О2 обладают большей неупорядоченностью и имеют большую энтропию, чем твердый N2O5. Химическая система стремится не только к состоянию с минимальной энергией или энтальпией, но также к состоянию с максимальной неупорядоченностью (вероятностью, или энтропией). На этом основании следует ввести новую функцию состояния, называемую свободной энерг ией, G. [c.68]

Объем (давление) системы должен сохраниться на всем пути от начала процесса до его завершения постоянным, только при этих условиях будут справедливы уравнения (62.2) и (62.3). Для идеальных газовых смесей внутренняя энергия не зависит ни от объема, ни от давления (AUv = AUp), а для реальных газовых систем при невысоких давлениях можно принять AUv. Учитывая последнее, в выражениях (62.2) и (62.3) индексы V и Р у АС/уЦ l Vp можно не писать. Обозначим через и изменение внутренней энергии, энтальпии и объема системы соответственно при протекании в ней химической реакции (индекс г от англ. rea tion —реакция). [c.206]

К важнейшим величинам, характеризующим химические системы, относятся внутренняя энергия и, энтальпия, энтропия 8 и энерп1я Гнббса. Все эти величины представляют собой функции состояния и не зависят от способа, которым это состояние доституто. [c.24]

При протекании реакции химические связи раЗ рываются в молекулах исходных веществ и возни кают в молекулах образующихся веществ. Разность энергий образующихся и разрывающихся связей проявляется в виде результирующего теплового эффекта химического процесса. В ходе экзотермической реак ции энтальпия (теплосодержание) системы уменьша- ется, а в ходе эндотермической реакции — возрастает. Запас энергии системы взаимодействующих веществ называют энтальпией и обозначают буквой Н. Изменение энтальпии системы в ходе реакции обозначают АН со знаком плюс при увеличении энергии системы и со знаком минус — при ее уменьшении. [c.76]