Гомогенные системы химическое равновесие

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

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]

Как видим, появление дополнительно еще только одной жидкой фазы существенно усложняет общую картину фазового равновесия в двухкомпонентной системе. Очевидно, образование промежуточных твердых фаз в двухкомпонентной системе также должно внести самостоятельный элемент в диаграмму состояния. Как правило, промежуточные твердые фазы формируются на основе определенных химических соединений, которые могут плавиться конгруэнтно либо распадаться в результате перитектического превращения. Обсуждение характера концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала промежуточных, фаз следует вести в соответствии со строго термодинамически обоснованным понятием фазы. При этом требуется уточнение принадлежности растворов на основе существующих в системе определенных химических соединений к одной или разным фазам. Как известно, природа фаз определяется особенностями межмолекулярного взаимодействия. Последнее в первую очередь обусловлено сортом частиц, их образующих, так как именно природа частиц, образующих данную фазу, обусловливает величину и характер сил обменного взаимодействия, что приводит к формированию вполне определенных химических йязей. Если растворы и фазы различаются родом образующих их частиц (по сортности), то, следовательно, их химические составы (речь идет об истинных составах) качественно различны. Следствием этого является тот факт, что термодинамические характеристики фаз, различающихся родом частиц, описываются разными фундаментальными уравнениями. Это очень важное заключение с необходимостью приводит к выводу о том, что такие растворы даже в пределах одной гомогенной системы должны рассматриваться как самостоятельные фазы. Различие между зависимостями свойств растворов, имеющих качественно иные химические составы, от параметров состояния должно проявляться если не в виде функций, то по крайней мере в значениях постоянных величин, фигурирующих в уравнениях этих функций и отражающих специфику меж-частичного взаимодействия, а следовательно, и химическую природу сравниваемых растворов. В случае растворов или фаз переменного состава данному качественному составу или, иначе говоря, данному набору частиц по сорту отвечает конечный интервал Голичественных составов в данной системе, в пределах которого только и существует строго определенный единственный вид зависимости термодинамических и иных свойств от параметров состояния. Положение о том, что характер зависимости свойств от параметров состояния определяется качественным химическим составом, весьма существенно и названо А. В. Сторонкиным принципом качественного своеобразия определенных химических соединений. Значение этого принципа заключается в том, что его использование позволяет четко определить принадлежность рас- [c.293]

Химическое равновесие в гомогенных системах [c.47]

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]

Определение химического равновесия в гомогенных системах (жидкая фаза) [c.252]

Химическая термодинамика позволяет определить направление самопроизвольного химического процесса и то конечное состояние, в которое придет система в результате этого процесса — состояние химического равновесия. В то же время химическая термодинамика не дает ответа на вопрос, с какой скоростью будет проходить этот процесс. Скорость процесса определяется тем, по какому пути будет проходить этот процесс. Путь этот, как правило, является сложным и может, быть представлен в виде нескольких простых реакций. Отдельные простые реакции, из которых складывается сложный химический процесс, называют элементарными химическими реакциями. В этой главе будут рассматриваться элементарные химические реакции гомогенных химических процессов, т. е. процессов в газовой фазе и растворе, теория которых наиболее разработана. [c.265]

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]

В предыдущих рассуждениях был использован второй закон термодинамики (за некоторыми исключениями, например, в 37) только в виде высказывания, что термодинамические потенциалы в состоянии равновесия принимают стационарное значение. Дальнейшее высказывание, что это стационарное значение является минимумом, составляет, как уже было кратко отмечено в 18 и 23, содержание условий стабильности. Задача данной главы полностью аналогична той, которая обсуждалась в гл. IV и V для условий равновесия. Теперь речь идет о том, чтобы из общей формулировки условий стабильности в 18 и 23 при помощи фундаментального уравнения вывести в явном виде следствия. Этим ограничивается задача. Формально нужно теперь исследовать вариации термодинамических потенциалов более высокого порядка. В рамках термодинамики для четкой трактовки рассматривают, как и в случае условий равновесия, только такие возможные возмущения, которые можно выразить через величины состояния. Это ограничение допускает для гомогенной системы при условиях равновесия лишь обсуждение равновесий, которые можно представить через внутренние параметры. Для условий стабильности гомогенной системы даже при исключении внутреннего равновесия постановка вопроса оказывается не тривиальной. Фактически, как будет видно, остальные проблемы стабильности, если отвлечься от химического равновесия, можно свести к проблеме стабильности гомогенной фазы. Вопрос стабильности химического равновесия является сравнительно простым, и позднее можно будет удовлетвориться некого- [c.198]

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 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]

Теперь остановимся на свойствах критических состояний в бинарных системах, которые удобно изучать на примере равновесий жидкость — жидкость (рис, V. 24). Согласно условиям равновесия Т, р п химические потенциалы компонентов в сосуществующих фазах (D и С) одинаковы. Вместе с тем условия устойчивости требуют, чтобы увеличение концентрации компонента сопровождалось возрастанием его химического потенциала, если фаза стабильна, и его уменьшением, если она лабильна. Поэтому в областях диаграммы (рис. V.24), расположенных справа, слева и выше кривой растворимости, соответствующих существованию гомогенного раствора, химический потенциал увеличивается при прибавлении компонента в систему (кривые МС и DN). Однако внутри между кривыми, характеризующими состояние однофазной и двухфазной систем, располагается небольшая область метастабильных состояний, образуемых пересыщенными растворами компонента А в веществе Б и В в А. [c.292]

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]

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]

Химическое равновесие гомогенной реакции А(г) + В(г) = 2С(г) установилось при следующих концентрациях А] = 0,08, [В] = 0,02, С] = = 0,40 моль/л. В равновесную систему добавили без изменения объема 0,20 моль/л вещества В. Рассчитайте новые равновесные концентрации, устано вившиеся после смещения химического равновесия, если температура системы поддерживается постоянной. Ответ [А] =0,0175 (В] = 0,1575 [С = = 0,525 моль/л. [c.386]

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]

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

Таким образом определено изменение энтропии для гомогенной системы также в отсутствие химического равновесия. [c.75]

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]

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]

ГОМОГЕННОЕ РАВНОВЕСИЕ - химическое равновесие в физически однородных, т. е. гомогенных системах, у которых нет поверхностей раздела между отдельными частями системы, отличающимися по составу и свойствам, как, например, равновесие водорода, кислорода и водяного пара равновесие кислорода, оксида углерода и диоксида углерода равновесие ионов и недиссоциированных молекул исходных электролитов в водных растворах и др. Г. р. имеет большое практическое значение во многих производственных процессах, например, синтез аммиака из водорода и азота и др. [c.78]

Химическое равновесие в гомогенной системе 2Л(г) В(г) С(г) установилось при следующих концентрациях (моль/л) [А] = 0,4 [В] = 0,4 [С] = 0,4. Затем в систему дополнительно ввели 0,2 моль/л вещества В. Рассчитайте новые равновесные концентрации всех веществ, если температура системы поддерживается постоянной. Ответ [А] = 0,46 В] = 0,57 [С] = 0,37 моль/л. [c.387]

Химическое равновесие и гомогенной системе 2А(г) В (г)С (г) установилась при следующих концентрациях, мол/л С(А) = 0,4 С(В) = 0,4 С С) = = 0,4. Затем в систему ввели 0,2 моль/л вещества В. Рассчитайте новые равновесные концентрации всех веществ, если температура системы поддерживается постоянной. Ответ С(А) = 0,46 С(В) = 0,57 С(С) = 0,37 моль/л. [c.144]

Растворы — гомогенные системы переменного состава, находящиеся в состоянии химического равновесия. Как и всякая равновесная химическая система, растворы в данных условиях в состоянии равновесия должны обладать минимумом свободной энергии Гиббса. Растворы представляют собой дисперсные системы, в которы. с 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-Ьжидкость), пены (газ + жидкость). [c.241]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология