Термодинамика и осуществимость химических реакций

ТЕРМОДИНАМИКА И ОСУЩЕСТВИМОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.4]

Химическое превращение происходит во времени, понятие о котором отсутствует в термодинамике. В основе химических реакций лежат физические процессы перемещения атомов — переходов от одной молекулярной структуры к другой, изменения электронных состояний взаимодействующих частиц. Не менее важным, чем определение принципиальной осуществимости химического превращения, является вопрос о скорости такого превращения и его механизме (под которым понимается установление пути перехода [c.196]

Химическая термодинамика позволяет установить принципиальную осуществимость того или иного процесса, а также ответить на вопрос о более вероятной химической реакции иа. числа возможных в данной системе позволяет рассчитать тепловой эффект реакции, что важно-для аппаратурного оформления процесса, а также константу равновесия химической реакции и тем самым ответить на вопрос о степени превращения вещества в процессе химической ре-акции. [c.49]

Работа, не зависящая от расширения или сжатия, может быть лишь работой, связанной с изменением внутренней структуры системы. В дальнейшем будут рассматриваться лишь те внутренние изменения, которые вызваны химической реакцией. При всякой химической реакции имеет место перегруппировка электронов. Если реакция протекает в гальваническом элементе, то электроны, переходящие от одного вещества к другому, могут совершать работу (работу электрического тока), которая называется работой химической реакции. Эта величина и будет обозначаться А или А —работа при постоянном объеме. На практике гальванические элементы осуществимы далеко не для всякой реакции. Но это уже вопрос техники, а не термодинамики. Другие виды работы, не связанные с изменением объема системы, например, работу, обусловленную поверхностным натяжением, магнитными силами, светом и др., мы рассматривать не будем. Работа А носит название полезная работа. [c.14]

Зная величину константы равновесия реакции можно определить изменение стандартной свободной энтальпии (стандартное химическое сродство) для этой реакции и составить мнение относительно осуществимости данной реакции. Таким образом, проблема определения констант равновесия и химического сродства только на основе калорических данных, обычно имеющихся в распоряжении, связана с определением константы интегрирования, для чего первого и второго законов термодинамики оказывается недостаточно. Решение этой проблемы Нернстом (1906 г.) привело к введению новых постулатов, составляющих содержание так называемого третьего закона термодинамики. [c.183]

Изолированные системы, где осуществимость процесса легко определяется по росту энтропии, редко встречаются в практике. В лабораториях и промышленности большинство химических реакций проводят в закрытых системах, где их самопроизвольное течение может идти согласно второму закону термодинамики как с увеличением, так и с уменьшением энтропии, лишь бы произведение T AS алгебраически было больше количества переданной теплоты Q [c.129]

Уже вскоре после создания третьего начала термодинамики Нернст встретился с только что упомянутыми затруднениями и для проверки предложенного им нового теплового закона в области химии прибегнул к ряду упрощений в формуле (188), упрощений не принципиального характера, позволивших в результате получить формулу более простую, содержащую лишь такие термические величины, которые известны для очень многих веществ, к формуле, допускающей приближенное вычисление констант равновесия. Это выражение называется приближенным уравнением Нернста и является незаменимым средством для быстрой и притом достаточно надежной оценки осуществимости и условий течения технически важных химических реакций. [c.212]

Рассматривая синтезы серной кислоты и аммиака, мы убедились в возможности термодинамического предвидения выгодного направления ведения технологического процесса. Но одной термодинамики недостаточно для суждения об осуществимости реакции в данных, оптимальных с точки зрения энергетики условиях. Кинетика и катализ—вот два необходимых дополнения для построения полной теории химической реакции. [c.229]

Разрешение вопроса о самой возможности осуществления реакции можно получить с помощью термодинамики. Однако последняя не может ничего сказать о скорости протекания реакции. Так как промышленная осуществимость всякого химического процесса зависит от его скорости, то является весьма важным научное изучение факторов, определяющих скорость химических процессов. [c.45]

Химическая термодинамика определяет принципиальную возможность реакции, но не учитывает кинетику процесса и реальную осуществимость его. Термодинамически возможные реакции могут иметь чрезвычайно низкие скорости и практически не осуществляться. [c.266]

Специфической особенностью термодинамического подхода является то, что установление термодинамической невозможности протекания данной реакции в данных условиях является однозначным выводом, тогда как установление термодинамической возможности протекания реакции не всегда означает осуществимость последней, так как для этого необходима достаточная скорость процесса. Так, сточки зрения химической термодинамики, алмаз должен самопроизвольно превращаться в графит при комнатной температуре и атмосферном давлении. Однако скорость реакции в этих условиях так ничтожно мала, что алмаз существует тысячелетиями без следов перехода. [c.229]

Химическая термодинамика применяет законы общей термодинамики для изучения химических явлений. Химтеская термодг1намика позволяет вычислить тепловой эффект реакции, а также предсказать, осуществима ди данная реакцга и до какого предела она можсп протекать. Для этого необходимы данные о термодинамических параметрах всех компонентов только в начальном и конечном состоянии системы. [c.12]

При изучении химических взаимодействий очень важно оценить возможность или невозможность их самопроизвольного протекания при заданных условиях, выяснить химическое сродство веществ. Должен быть критерий, при помощи которого можно было бы установить принципиальную осуществимость, направление и пределы самопроизвольного течения реакции при тех или иных температурах и давлениях. Первый закон термодинамики такого критерия не дает. Тепловой эффект реакции не определяет направления процесса самопроизвольно могут протекать как экзотермические, так и эндотермические реакции. Так, например, самопроизвольно идет процесс растворения нитрата аммония ЫН4ЫОз (к) в воде, хотя тепловой эффект этого процесса положителен А/Йэв > О (процесс эндотермический), и в то же время невозможно осуществить при Т = 298,16 К и р = = 101 кПа синтез к-гептана С,Н1в (ж), несмотря на то, что стандартная теплота его образования отрицательна АЯгэа обр <0 (процесс экзотермический). [c.104]