Химические равновесия в реальных газах

Другим методом вычисления составов смесей химически взаимодействующих реальных газов является известный метод летучестей. Принцип этого метода заключается в том, что термодинамические соотношения, описывающие равновесия идеальных газов, применяются и для смесей реальных газов. Это достигается подстановкой в эти соотношения вместо парци- [c.1002]

Изучение равновесия азота, водорода и аммиака послужило толчком к исследованию свойств газов под высокими давлениями, в частности химического равновесия реальных систем, содержащих сжатые газы. Ряд важнейших представлений о гетерогенно-газовых каталитических [c.316]

Такой вид равновесия имеет место при дистилляции. В смеси реальных газов химический потенциал любого компонента является функцией общего давления, состава и температуры [8] [c.136]

Описание условий фазового и химического равновесия через химические потенциалы имеет недостатком то, что эти величины не поддаются непосредственному измерению. Поэтому для получения расчетных соотношений необходимо выразить их через параметры состояния системы. Такой подход термодинамически обоснован при рассмотрении идеальных систем, когда имеются уравнения состояния. Однако для реальных систем до настоящего времени отсутствует общепринятое уравнение состояния реального газа в связи с чем вывод соотношений для термодинамических функций и описания условий равновесия крайне затруднен. С использованием функции фугитивности условие равновесия реальных систем выражается как [c.100]

Химические равновесия в реальных газах [c.98]

Величина выраженная через равновесные парциальные давления в идеальной газовой смеси, есть функция только температуры и не зависит от суммарного давления и парциальных давлений веществ в исходной смеси, т. е. от относительных исходных количеств веществ. Отметим, что величина Кр для равновесной смеси реальных газов зависит от давления. Очевидно, поскольку значение константы равновесия реакции не является произвольным, выбор стандартного состояния для нуля химического потенциала зависит от природы реагирующих веществ в том случае, когда имеется возможность химического взаимодействия между составляющими смеси. В силу этого соображения приведенный выше вывод не выдерживает критики, и поэтому представляет определенный интерес другой вывод закона действия масс, который не требует привлечения стандартных состояний. [c.241]

Поскольку уравнения химического потенциала в различных случаях сходны [например, (7.7) для реального газа, условие равновесия (7.11) приводит к уравнению закона действующих масс [c.128]

Независимость химического равновесия от давления в газообразных системах с неизменным числом молекул вполне верна лишь для идеальных газов. Так как реальные газы обладают несколько различной сжимаемостью, на самом деле равновесие даже таких систем несколько зависит от давления. Однако зависимость эта становится практически заметной лишь при высоких давлениях. [c.131]

При этом будут рассмотрены лишь те вопросы, которые имеют отношение к теории горения. В 2 будут сформулированы общие законы термодинамики, в 3 изложены основные положения статистической механики идеальных газов. В 4 устанавливаются условия химического равновесия при фазовых переходах и химических реакциях в газах (реальных и идеальных) и в конденсированных фазах (реальных и идеальных). В этом же параграфе указаны методы расчета состава равновесных смесей. В 5 вводится понятие о теплоте реакции и описаны методы определения этой величины, а также обсуждается расчет адиабатической температуры пламени. В последнем параграфе ( 6), посвященном конденсированным системам, выводится правило фаз и обсуждаются зависимости давления пара и точки кипения от концентрации, также осмотическое давление и другие вопросы, [c.434]

При необратимой химической реакции (когда равновесное давление растворенного газа над раствором = 0) минимальную циркуляцию (расход) абсорбента н определяют из стехиометрического уравнения химической реакции. Реальная величина Ь = = Ьы /г а (здесь т)н. а — степень приближения к равновесию внизу абсорбера, зависящая от кинетики процесса). [c.44]

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В СМЕСЯХ РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ [c.16]

В реальных газовых системах при высоких давлениях величина Кр не является более константой равновесия ее значение зависит как от давления, так и от состава смеси. Причиной этого является то обстоятельство, что реальные газы и газовые смеси под давлением пе подчиняются законам идеальных газов. Естественно поэтому, что для решения вопроса о влиянии давления на химическое равновесие в реальных системах необходимы сведения о сжимаемости газов и газовых смесей. [c.16]

Из уравнения (I. 43) следует, что химическое равновесие при реакции между реальными газами зависит от давления. [c.30]

Таким образом, химическое равновесие синтеза аммиака при давлениях до 300—600 атм может быть удовлетворительно выражено уравнением для идеальных смесей реальных газов дальнейшее повышение давления приводит к весьма значительным отклонениям результатов расчета от экспериментальных данных. [c.35]

Глава 11. Химическое равновесие в смесях реальных газов. . [c.270]

Напишите выражение константы равновесия для реакции идеальных и реальных газов, идеальных и реальных растворов. Расскажите о методах расчета константы равновесия химической реакции. [c.197]

Уравнения (10) и (11), строго говоря, действительны для идеальных газовых систем. Как известно, реальные газы только при низких давлениях в той или иной степени подчиняются законам идеальных газов и при повышенных давлениях дают резкие отклонения от них. Поэтому необходимо получить выражения для оценки равновесия химических реакций, учитывающие отклонения реальных газов от идеальных. Кроме того, реальные химические системы могут быть не только однофазными, они могут заключать в себе газовую, жидкостную и твердую фазы. Эти вопросы также требуют уточнения расчета систем, состоящих из различных фаз одного агрегатного состояния и из многих фаз различного агрегатного состояния. [c.25]

Выражение (27) является неудобным для использования в термодинамических расчетах равновесия химических реакций. Простая форма основного уравнения (19), выведенная для идеальных газов, может быть сохранена и для реальных газов, если в уравнение (19), вместо давления, ввести новую функцию — летучесть (/), которая является как бы исправленным давлением и служит реальной мерой рассеивания любого компонента системы. [c.26]

Необходимо отметить, что в расчетах термодинамического равновесия химических реакций большое значение имеет правильное определение констант равновесия. Главная трудность этого определения заключается в том, что основные формулы термодинамики были выведены при допущении, что газ находится в идеальном состоянии. При малых давлениях это допущение не вносит существенных ошибок. При высоких же давлениях необходимо учитывать отклонение законов реальных газов от законов идеальных газов. [c.24]

Скорость любой химической реакции определяется сложной зависимостью между скоростью собственно химического процесса и таких физических факторов, как перенос массы и теплопередача. При расчетах делается допущение, что термодинамическое рассмотрение применимо как для химического равновесия, так и для кинетики суммарной реакции. Эффекты массопередачи можно рассчитать теоретически для определенных моделей реагирующих систем и сравнить результаты с соответствующими данными, полученными на промышленных и лабораторных установках. Эти данные говорят о влиянии таких параметров процесса, как скорость газового потока и температуры предварительного нагрева газа перед вводом в реактор [7] выявляется возможность видоизменения модели таким образом, чтобы она более точно соответствовала реальной реагирующей системе. Однако в большинстве работ по химической кинетике реакций газификации углеродов роль физических факторов, как правило, учитывается лишь частично или совсем не учитывается. Этот вопрос подробно рассматривается ниже. Следует заметить, что имеются большие расхождения кинетических данных различных авторов, что в значительной степени обусловлено неодинаковыми условиями опыта и трудностями, с которыми связан строгий учет всех сопутствующих физических факторов. [c.213]

Летучесть (фугитивность) - термодинамическая функция, используемая вместо парциального давления идеального газа в уравнениях для описания свойств реальных газов и их смесей. Количественно характеризует способность вещества к выходу из жидкости в данных термобарических условиях (отсюда название летучесть ). Летучестью в химической технологии пользуются при расчетах состава равновесных паровой и жидкой фаз и констант фазового равновесия. [c.115]

Рассмотрение вопроса о химическом равновесии под давлением целесообразно начать с смеси идеальных газов. Понятие идеального газа характеризует гипотетическое состояние газа, в котором отсутствуют межмолекулярные силы и объем молекул бесконечно мал по сравнению с общим объемом газа. Свойства таких газов точно описываются уравнением состояния Менделеева-Клапейрона. Это уравнение применимо к реальным газам лишь при низких давлениях или при достаточно высоких температурах . [c.11]

Из уравнения (1.42) следует, что химическое равновесие при реакции между реальными газами зависит от давления (через изменение К- ) и в том случае, когда реакция протекает без изменения числа молей (Ау = 0) [c.29]

Рассмотрим данные табл. 6 с точки зрения изложенных выше представлений о влиянии давления на химическое равновесие в идеальных газовых смесях. Значение величины Кр для реакции синтеза аммиака при 450° возрастает почти в четыре раза при росте давления с 1 атм до 1000 атм. Очевидно, смесь Нз—N2—NHз значительно отличается от смеси идеальных газов. Чтобы установить, подчиняется ли эта смесь закономерностям, установленным для идеальных смесей реальных газов, сопоставим значения величин Ку, рассчитанные по коэффициентам летучести (рис. 4 и 5), с найденными из эксперимента (табл. 6) при помощи уравнения (I. 42). Необходимые для такого сопоставления данные приведены в табл. 8 [30]. [c.32]

Таким образом, химическое равновесие синтеза аммиака при давлениях до 300—600 атм может быть удовлетворительно выражено уравнением для идеальных смесей реальных газов дальнейшее повышение давления приводит к весьма значительным отклонениям результатов расчета от экспериментальных данных. Результаты исследования синтеза аммиака при давлениях выше 1000 атм свидетельствуют о быстром росте равновесной концентрации аммиака с повышением давления. [c.33]

Здесь F — универсальная функция, которая для малых, средних и больших я аналитически выражается различными и довольно сложными уравнениями и которую поэтому предпочитают исследовать графически. Обширный материал для построения графиков (10.36) был собран в 30-х годах Демингом и Щуп, Копом и Вебером, Брауном, Саудерсом, Смитом и др. Они проанализировали накопленные к этому времени экспериментальные данные и, приняв в качестве основных величин и сжимаемость газа (вернее, отношение pvIRT), изучили взаимосвязь между этими величинами и различными термодинамическими свойствами газов. Ньютон построил усредненные для группы реальных газов графики (10.36), которые представлены на рис. 39—41. Этими графиками и таблицами к ним обычно и пользуются при термодинамическом расчете химических равновесий в газах при высоких давлениях. По графикам для у нетрудно определить вторую цифру после запятой в таблицах приведены и третьи цифры, но это, по-видимому, превосходит действительную точность указываемых значений у, [c.346]

Используемые для расчетон химических равновесий термодинамические соотношения, как легко видеть из приводимых в учебниках термодинамики выводов (см., например, [1, 2, 4]), основаны на применении уравнения состояния идеальных газов к описанию свойств реагирующих газовых смесей. Поэтому понятно, что применимость этих уравнений ограничивается только теми случаями, когда газовые смеси подчиняются уравнению состояния идеальных газов. В применении к реальным системам эти уравнения могут привести 1г некоторым неточностям, величина которых будет тем больше, чем больше отличаются свойства реагирующих веществ от свойств идеальных газов. [c.156]

Реальная газовая смесь. Для реальных газов, подставив в (1.186) выражения химического потенциала (1.22) и учитывая уравнения для константы равновесия Kf (1.28а), имеем прш Г, р — onst [c.29]

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В РЕАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ 83. Фугктивность и коэффициент фугитивности газов [c.270]

Соотношения (2.6) и (2.10), полученные для смесей идеальных газов, не позволяют найти зависимость константы скорости реакции от давления, так как от давления не зависят константы равновесия Кр или Кс)- Зависимость константы скорости от давления может быть найдена, если применить (2.6) или (2.10) к идеальной смеси реальных газов. В реальных газах при достаточно высоких давлениях, когда их свойства не подчиняются закону идеального газа, вместо давления газа рассматривается его фугитивность /. Отношение фугитивности к давлению называется коэффициентом фугитив-ности 7 и характеризует отклонение газа от идеального состояния (для идеального газа / = р и 7 = 1). При низких давлениях 7 близок к единице, а при высоких давлениях может достигать больших значений (например, для этилена при 150 °С и давлении, близком к 3,6-10 Па, 7 13,5 [4]). Приближенная зависимость константы скорости реакции от давления может быть получена, если рассмотреть химическое равновесие реакции между реальными газами, а затем полученное выражение применить к процессу перехода реагирующей системы в активированное состояние. Тогда, используя (2.10), найдем [c.25]

Рассмотрены основы статистической термодинамики, приложения ее методов к различным физико-химическим проблемам, методы расчета термодинамических функций идеального газа по молекулярным данным и констант равновесия газовых реакций. Нзлагаются статистические теории реальных систем реальных газов, твердых тел, жидкостей, растворов. Рассмотрены только свойства макросистем в состоянии р.1Вновесия. [c.2]

Таким образом, переход от большого канонического ансамбля к каноническому достигается заменой большой статистической суммы S ее максимальным членом. Получающиеся результаты оказываются справедливыми с точностью до флуктуаций числа частиц. Аналогичным образом, как было показано ранее, канонический ансамбль может быть сведен к микроканоническому — с точностью до флуктуаций энергии. Следовательно, что касается равновесных значегшй термодинамических функций, все три рассмотренных ансамбля (микрокано-нический, канонический, большой канонический) являются эквивалентными. Разница между ними проявляется лишь при рассмотрении флуктуаций величин. Выбор того или иного ансамбля для расчета равновесных термодинамических функций определяется, как правило, исключительно удобством вычислений. Наиболее удобным обычно оказывается каноническое распределение оно используется чаще всего. Микроканоническое распределение для нахождения термодинамических функций, как правило, не применяют. Использование большого канонического распределения при решении ряда проблем оказывается весьма полезным, а иногда и необходимым. На основе большого канонического распределения удобно изучать химические и фазовые равновесия в системах. Мы в дальнейшем используем большое каноническое распределение при рассмотрении квантовой статистики (гл. VIII, 1) и в теории реальных газов (гл. XI, 5). [c.126]

Для описания свойств реальных систем Льюисом были введены функции фугитивность летучесть, рассеиваемость) и активность. Применение этих функций позволяет удобно сравнивать реальные системы с идеальными, они оказались очень полезными при выполнении различного рода прикладных расчетов, в области равновесий жидкость—пар — в особенности. Введение фугитивности и активности позволяет записывать уравнения для химических потенциалов и других термодинамических функций реальных систем в такой же форме, что и для идеальных. Фугитивность / реального газа определяется соотношением [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология