Гетерогенные системы химическое равновесие

Общее условие фазовых равновесий. Равновесия в гетерогенных системах, в которых не происходит химического взаимодействия между компонентами, а имеют место лишь фазовые переходы, т. е. процессы перехода компонентов из одной фазы в другую (или в другие), называются фазовыми равновесиями. Рассмотрим сначала общее условие равновесия в гетерогенных системах, правило фаз и некоторые другие вопросы, относящиеся к любым случаям гетерогенных равновесий (как фазовым, так и химическим). Температуру и давление будем считать постоянными и одинаковыми для всех частей равновесной системы. [c.242]

Гетерогенные системы. Рассмотрим реакцию, приведенную на с. 27, и, как и прежде, будем считать, что В и Bi образуют самостоятельные фазы. Тогда, используя общее условие химического равновесия (1.19), выражения химических потенциалов [c.29]

Эта глава посвящена равновесиям в сложных гетерогенных системах. Простыми равновесиями такого типа мы уже занимались, изучая системы вида жидкость пар, твердое тело жидкость и т. д. на основе уравнения Клапейрона — Клаузиуса (гл. IV). Равновесия этого типа рассматривались и в разделах, посвященных химическому равновесию, а также в главе о растворах. В сложных гетерогенных системах количественное рассмотрение задачи или затруднительно, или просто невозможно. Прежде чем перейти к изучению этих систем, уточним некоторые понятия. Под фазой понимают совокупность материальных частей системы, обладающих одинаковыми или непрерывно от точки к точке изменяющимися термодинамическими свойствами. Фазы отделены одна от другой поверхностями раздела, где свойства изменяются скачком. Это определение отличается от данного ранее указанием возможности непрерывного изменения свойств. Так, например, представим себе вертикально расположенную трубку, внизу которой имеется некоторое количество жидкости, а над ней пар. Вследствие влияния силы тяжести давление пара изменяется с высотой уровня по соотношению, известному под названием барометрической формулы Лапласа, выводимой из более общего уравнения Больцмана (VI.57) [c.287]

Химическое равновесие в гетерогенных системах [c.259]

Таким образом, условием равновесия в гетерогенной системе является равенство химических потенциалов или равенство дифференциалов химических потенциалов каждого компонента во всех фазах системы. [c.172]

Для вывода условий фазового равновесия ( 88) и правила фаз ( 89) мы для области невысоких давлений пара пользовались сопоставлением давления насыщенного пара данного компонента над разными фазами. Это свойство тоже характеризует способность его к выходу из данной фазы. Однако такой путь рассуждений является достаточным только для области невысоких давлений пара, когда к парам применимы законы идеальных газов и, следовательно, применимо ур. (VIH, 16). В общем же случае вместо давления следовало бы сопоставлять фугитивность насыщенного пара или, что является более общим, сопоставлять химические потенциалы. Можно показать, что для общего случая условием равновесия для всех фазовых переходов в любой гетерогенной системе является следующее [c.258]

Вариантность системы — число степеней свободы равновесной термодинамической системы. Из какого бы числа компонентов и фаз ни состояла гетерогенная система, условием равновесия между фазами в ней является то, что химический потенциал любого компонента должен быть одинаковым во всех фазах системы при постоянных температуре и давлении. Условия равновесия гетерогенной системы подчиняются правилу фаз Гиббса. Уравнение правила фаз Гиббса устанавливает зависимость между числом степеней свободы, числом компонентов и числом фаз в данной равновесной системе [c.154]

Определение химического равновесия в гетерогенных системах (исследование карбонатов) [c.261]

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]

Химическое равновесие в гетерогенной системе [c.200]

Б. Равновесия пар — жидкий раствор в системах с ограниченной взаимной растворимостью жидкостей. Если система образована из двух летучих ограниченно смешивающихся жидкостей, то при испарении такой двухфазной системы пар будет содержать оба компонента и находиться в равновесии с каждой из жидких фаз. Согласно правилу сосуществования фаз в гетерогенной системе две фазы, находящиеся порознь в равновесии с третьей фазой, равновесны между собой. Следовательно, оба раствора равновесны не только с паром, но и между собой. При этом химический потенциал каждого из компонентов во всех равновесных фазах одинаков, т. е. [c.395]

Во всех фазах равновесной гетерогенной системы температура и давление одинаковы и химические потенциалы каждого из компонентов равны (см. стр. 347). Составим уравнения, выражающие эти условия равновесия для наиболее общего случая, когда гетерогенная система состоит из фаз, в каждую из которых входят все компоненты без исключения. [c.351]

Физико-химический анализ широко применяется для исследования фазовых равновесий в гетерогенных и химических равновесий в гомогенных системах. Основы физико-химического анализа заложены в XIX ст. в трудах Д. И. Менделеева. [c.3]

Во всех случаях взаимодействия систем с различными потенциалами происходит выравнивание потенциалов за счет изменения соответствующих факторов емкостей. Так, давление выравнивается за счет изменения объема, температура за счет изменения энтропии, химический потенциал за счет изменения концентрации и т. д. Выравнивание химических потенциалов, подобно другим факторам интенсивности в соответствующих процессах, происходит до наступления равновесия, при котором химические потенциалы становятся одинаковыми для каждого из веществ в равновесных фазах гетерогенной системы. При равновесии соблюдается равенство [c.112]

В случае процесса, проходящего в гетерогенной системе и сопровождаемого химической реакцией, расчет наблюдаемой скорости превращения требует, как указано выше, учета параметров, имеющих решающее значение как для скорости химической реакции, так и для массопереноса. Для этого можно использовать различные методы. Один из них основан на изучении превращения в установившемся режиме, т. е. в состоянии динамического равновесия. Предположим, что реакционная система состоит из твердой фазы и жидкости (газа), в ядре потока которой концентрация исходного вещества постоянна и равна С. Исходное вещество диффундирует к межфазной поверхности и достигает там концентрации С . Скорость химической реакции на межфазной поверхности является функцией этой концентрации. При установившемся режиме количество исходного вещества, которое должно прореагировать в единицу времени на единице межфазной поверхности, равно количеству исходного вещества, перенесенному в зону реакции в результате диффузии. Для реакций первого порядка справедлива следующая зависимость [c.247]

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]

Потоки массы и энергии обусловливают изменение энтальпии сплошной п дисперсной фаз, а также других физических и термодинамических характеристик фаз вязкости, плотности, теплоемкости, состава, температуры н т. п. Изменения физико-химических характеристик фаз оказывают влияние на степень удаления гетерогенной системы от равновесия. [c.106]

Из основной концепции следует непосредственное построение книги. Прежде всего будет показано, как простые опытные факты приводят к упомянутым трем основным соотношениям (гл. I). Затем они будут объяснены и исследованы с учетом их формальных свойств (гл. II и III). Наконец, они будут применены к ряду общих проблем (гетерогенные равновесия, химические равновесия, критические фазы, электрохимические системы, поле тяготения и центробежное поле). Связанный предусмотренным объемом книги, я вынужден был ввести некоторые ограничения, при которых в первую очередь учитывал интересы химиков и физико-химиков. [c.6]

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В ГОМОГЕН-НЫХ И ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ [c.246]

В нефтеперерабатывающей промышленности в гетерогенных системах проводят реакцию гидрогенизации тяжелых остатков от переработки нефти, синтез твердых парафинов из СО и Нг, хлорирование твердых н-парафиновых углеводородов, производят синтез технического углерода их газообразных углеводородов и другие. Равновесие в такой системе характеризуется определенными особенностями вследствие того, что в системе одновременно могут находиться газообразные, жидкие и твердые вещества. В химической схеме реакции обозначим газообразные вещества буквами Л и Лр а твердые —В/ и В . [c.200]

Понятие химического потенциала и его аналитические выражения применяются для изучения равновесия в химических и гетерогенных системах. При этом определяют изменение химических процессов в ходе протекания соответствующего физикохимического процесса и по знаку изменения химических потен циалов А х определяют, в какую сторону смещено равновесие в изучаемой системе — в сторону исходных веществ или продуктов реакции. [c.146]

Гиббс опубликовал работу, ,0 равновесии гетерогенных веществ , в которой применил общие термодинамические представления к гетерогенным системам и химическим реакциям, вывел из общей формулировки условия равновесия для различных специальных случаев и ввел характеристические функции. Эпиграфом статьи было приведенное выше высказывание Клаузиуса. [c.12]

Потоки массы и энергии обусловливают (дуги 10—13) изменение физических и термодинамических характеристик (ИФТХ) фаз вязкости, плотности, теплокоемкости, энтальпии и т. д., которые в свою очередь изменяют перенос массы и энергии в сплошной фазе (дуги 14—15). Изменения физико-химических характеристик фаз оказывают влияние на степень удаления гетерогенной системы от равновесия, что условно отображается обратной. связью (дуга 16). [c.8]

С учетом сделанных предположений в состоянии термодинамического равновесия все фазы гетерогенной системы должны обладать одинаковой температурой и одинаковым давлением и химические потенциалы каждого компонента во всех фазах должны быть равны. Уравнение (27.6) содержит условие термического равновесия, (27.7) — механического равновесия и (27.8) — равновесия между веществами. [c.141]

В 27 было показано, что состояние гетерогенной системы полностью определено условиями равновесия (27.6)—(27.8) вместе с дополнительными условиями (27.3)—(27.5). Остается только выяснить, возможны ли и если возможны, то при каких условиях, изменения состояния, при которых зафиксированы только уравнения (27.5)—(27.8), в то время как энтропия и объемы фаз и всей системы в целом изменяются. Так как химические потенциалы, согласно (26.2), [c.146]

Как уже указано выше ( 13 этой главы), прн установлении химических равновесий устанавливаются и фазовые равновесия, т.е. гетерогенные равновесия в процессах перехода вещества из одной фазы в другую. Если между веществами, входящими в состав отдельных фаз гетерогенной системы, происходит обратимая химическая реакция, то равновесие должно устаг/апливаться на всех границах раздела между всеми фазами. Таким образом, в гетерогенных системах химические и фазовые равновесия совмеишеиы. [c.102]

Диссоциативная экстракция может быть определена как гетерогенный хемосорбционный процесс, включающий в сёбя совокупность физических и химических равновесий, существующих как внутри фазы, так и между фазами. Математическое описание равновесия для систем диссоциативной экстракции возможно путем составления системы уравнений, описывающих фазовые и химические равновесия, дополненной уравнениями материального баланса на ступени. При этом адекватность описания системы зависит как от соответствия выбранного механизма реальным взаимодействиям, так и от полноты описания физического и химического факторов. Попытки обосновать адекватность модели равновесия только на языке химических взаимодействий могут привести к выдвижению формальных гипотез о присутствии в системе комплексов и соединений, не идентифицированных в действительности. В то же время возможности физического подхода ограничены отсутствием строгих теоретических выражений для коэффициентов активности, позволяющих объяснить отклонения от идеальности с помощью теории растворов. [c.80]

Прн химических преврянтениях в гетерогенных системах существенную роль играют фазовые переходы, об энергетике которых см. гл. IV, 4. При установлении химических раиновесип в гетеро-ренных системах устанавливаются и фазовые равновесия, т. е. гетерогенные равновесия в процессах перехода вещества из одной фазы в другую, которые могут и не сопровождаться изменением химического состава этого вещества. [c.98]

Курс аналитической химии. Кн.1 (1968) -- [ c.146 ]

Курс аналитической химии Книга 1 1964 (1964) -- [ c.125 ]

Основы аналитической химии Книга 1 (1961) -- [ c.92 ]

Курс аналитической химии Издание 3 (1969) -- [ c.146 ]

Курс аналитической химии Издание 5 (1981) -- [ c.122 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология