Понятие теплоты реакции

Гиббс ввел понятие свободная энергия . (Необходимость введения этого понятия была обусловлена тем, что измерить изменение величины свободной энергии легче, чем измерить изменение энтропии.) Любая химическая реакция сопровождается изменением свободной энергии системы. Изменение теплосодержания строго соответствует уменьшению свободной энергии и увеличению энтропии. Поскольку обычно самопроизвольные реакции сопровождаются выделением теплоты, то теплосодержание системы при протекании таких реакций уменьшается. Однако в некоторых, хотя и считанных случаях изменение свободной энергии и энтропии бывает таким, что теплосодержание системы увеличивается, и тогда самопроизвольная реакция идет с поглощением энергии. [c.113]

Основной материал первых шести глав перестроен и преподносится в более логической и легче усвояемой последовательности. Хотя эти главы формально не отделены от остальной части книги, в действительности они составляют единый учебный цикл, где вводятся качественные представления химии об атомах и молях, стехиометрии, теплоте реакций, газовых законах и молекулярно-кинетической теории, химическом равновесии и кислотно-основном равновесии. Эти главы были вновь продуманы и переписаны одним из авторов как единое целое, с включением большего числа примеров и упражнений, которые даются в конце каждой главы. Представление о моле, правила составления химических уравнений и общие представления о стехиометрии теперь вводятся в первых двух главах, что позволяет студентам своевременно подготовиться к проведению лабораторных работ. В то же время стехиометрия, которая может показаться одним из скучнейших разделов химии, а также понятие о теплоте реакций представлены как иллюстрации к одному из важнейших физических принципов-закону сохранения массы и энергии. Длинная, но важная глава [c.9]

Условились знак плюс приписывать изменению энтальпии в эндотермических реакциях и знак минус — в экзотермических реакциях. Изменения AU и АН не зависят от пути протекания процесса, Qv и Qp также не зависят от пути протекания химического процесса, а зависят только от начального и конечного состояния веществ. Теплоты реакций зависят от физического состояния веществ и от условий проведения реакции. Для удобства сравнения теплот образования веществ и тепловых эффектов реакций было введено понятие стандартного состояния — это состояние вещества при давлении 1 атм (0,1013 МПа). Тем- [c.64]

У.З. 1.1. Понятие теплоты реакции [c.168]

Теперь применим понятие теплоты реакции к определению энергий связи. [c.179]

Уравнение (2.12) называют также термохимическим уравнением, которое показывает не только соотношение количеств веществ, вступивших во взаимодействие, но и количество выделившейся (или поглощенной) при этом теплоты. Если энтальпия уменьшается, то теплота выделяется. В технике часто используют понятие теплота реакции Ор, причем Ор = -АЯ, так что [c.21]

Величины АЯн -л, Ад -н (см. табл. 11, стр. 105) не зависят от условий процесса и молекулярной массы сырья. Величина АЯп- г требует уточнения понятия Г . Если реакция связана с гидроге-нолизом одной С—С-связи в молекуле парафина, ее теплоту легко найти по табл. 11. Но в жестких условиях гидрокрекинг может протекать с разрывом нескольких связей С—С и теплота реакций П—>-Г соответственно увеличится. Поэтому ее определение требует изучения характера гидрокрекинга и будет в общем случае продемонстрировано в следующем разделе. Для мягкого же платформинга (с разрывом одной С—С-связи) ЛЯп- г — постоянная величина, равная —56 кДж/моль, и расчет выполняется следующим образом. [c.114]

С точки зрения функционально-информационной, или блочной вопросно-ответной, структуры ФР блоки вопросов соответствуют атрибутам, а блоки ответов — характеристикам в нотации Рг (4.1). Например, ФР химическая реакция может содержать следующие атрибуты реагенты, продукты, катализатор, теплота реакции, условие протекания реакции. Некоторым атрибутам может соответствовать только одна характеристика. Например, характеристика, соответствующая атрибуту катализатор для ФР химический синтез аммиака может быть заполнена понятием оксид железа . В ряде случаев каждому атрибуту может соответствовать набор характеристик. Например, атрибуту катализатор могут соответствовать характеристики носитель , активный компонент , наполнители , отравляющие вещества . [c.119]

Часто тепловой эффект реакции обозначают просто как теплоту реакции (теплоту сгорания, теплоту возгонки и т.д.). Правильнее употреблять понятие энтальпия реакции. Для любого химического вещества ири стандартных условиях характерно определенное значение некоторой величины, называемой энтальпией (Я), а тепловой эффект реакций выражают разницей энтальпий (АЯ) реагентов и продуктов реакции и называют энтальпией реакции. [c.40]

Однако термодинамический метод исследования физико-химических превращений имеет свои недостатки и ограничения. В частности, предсказывая возможность и полноту прохождения реакции в данных условиях, термодинамика не дает представления о времени, которое необходимо для протекания реакции. Время как параметр, характеризующий интенсивность процесса, не входит в уравнения термодинамики. Термодинамический метод применим только к макросистемам. Им нельзя пользоваться при исследованиях отдельных атомов, молекул, электронов. Это объясняется тем, что для одной молекулы или для совокупности немногих молекул понятия теплоты и работы теряют смысл. В силу этого термодинамика не рассматривает микроскопический механизм явлений. Ей чужды модельные представления о структуре вещества и характере движения микроскопических частиц, которые входят в состав материального тела. [c.48]

Изучение изменений энергии, сопровождающих химические реакции,— задача термохимии или, что точней, химической термодинамики. Она ведет свое начало от изучения тепловых машин, в которых объединены понятия теплоты (термо-) и силы (ди-нами-) отсюда и название — термодинамика. [c.213]

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]

Первый закон выражает идею сохранения энергии, которая сначала возникла в механике и затем распространилась на электростатику и электродинамику. Опыты Джоуля в 1840—1845 гг. показали, как можно включить теплоту в закон сохранения энергии. Первый закон вводит понятие внутренней энергии и. Важные результаты дает применение первого закона к тепловым эффектам химических реакций. Так, например, измерив теплоту реакции при одной температуре, можно вычислить ее при других температурах, если известны теплоемкости исходных веществ и продуктов реакции. [c.13]

Для обсуждения энергетики реакции обмена введем понятие пути реакции как линии в конфигурационном пространстве, отвечающей минимальной энергии взаимодействия атомов и ведущей от исходных молекул к конечным. Сечение поверхности потенциальной энергии вдоль пути реакции называется профилем пути реакции. Разность потенциальных энергий Qo для начального и конечного состояний характеризует изменение энергии в данной реакции. Б частности, теплота реакции Q определяется как суммарное изменение потенциальной энергии Qo и изменение нулевой энергии колебаний [c.114]

Для реакций с разветвляющимися цепями, развивающимися лавинообразно, условие сохранения равновесия между активированными комплексами и исходными молекулами невыполнимо, температурная зависимость скорости реакции в целом не может быть описана уравнением Аррениуса и понятие теплоты активации для реакции в целом не имеет смысла. В таких реакциях можно говорить лишь о теплотах активации отдельных элементарных стадий. [c.57]

Эта формулировка Клаузиуса имеет самый общий характер. Если система находится при однородной температуре (т. е. если ограничиться необратимыми процессами переноса вещества, химическими реакциями и диссипативными процессами), то эффективная и истинная температуры совпадают. Величина dQ названа Клаузиусом некомпенсированной теплотой. Ее значение для теории необратимых процессов впервые было понято Дюгемом (1911). Сравнение (4.33) и (4.29) с учетом (4.27) дает соотношение [c.27]

Как указывалось в гл. 2, многие физические свойства очень чувствительны к присутствию примесей, и в стандартных учебниках по анализу рассмотрено много примеров применения неизбирательных методов [1]. Однако не все физические свойства можно привлечь для определения следов элементов (понятие следы относится к уровням концентраций менее 0,01%). Во-первых, точность измерения этих свойств не всегда достаточно высока (например, измерения температур замерзания и кипения, теплоты реакци , вязкости, поверхностного натяжения, упругости, скорости звука). Во-вто-рых, в настоящее время многие измерения еще очень сложны как теоретически, так и экспериментально (диэлектрическая релаксация, циклотронный резонанс, магнитоакустическое поглощение, внутреннее трение и свойств сверхпроводимости). Аналогично измерения оптических эффектов в твердых телах, включая люминесценцию, фотопроводимость и поглощение света, не всегда легко обеспечивают получение надежных данных о содержании примесей. В-третьих, другие свойства (например, восприимчивость или ширина линий спектра ферромагнитного резонанса) чувствительны только к определенным примесям в определенных основах. Не существует неизбирательного аналитического метода определения следов элементов, основанного на измерении магнитных свойств, поскольку структура пробы и присутствие компонентов в больших концентрациях по сравнению со следами играют доминирующую роль. В-четвертых, измерения термоэлектрических и некоторых механических свойств (вязкость, напряжение сдвига) можно использовать для подтверждения присутствия или отсутствия примесей, но их редко применяют как основной аналитический метод и поэтому они здесь не будут рассмотрены. Наконец, хотя многие свойства тела зависят от структуры, здесь не будут рассмотрены примеры обнаружения дефектов в кристаллических решетках (нанример, вакансий и дислокаций), поскольку эта тема слишком обширна. [c.376]

Следует различать понятие энергии разрыва связи, т. е. энергии диссоциации молекулы по данной связи с образованием двух свободных радикалов, и понятие средней энергии связи в молекуле, определяющейся из теплосодержания молекул, или, что то же, из брутто теплот реакции, например теплоты сгорания. Средние энергии связей сохраняют практически постоянные значения для очень большого числа органических молекул (правило аддитивности) и дают отклонения в основном лишь для очень сильно сопряженных систем. Однако и в этих случаях энергия каждой связи не отличается от средней больше чем на несколько килокалорий. [c.4]

Следует отметить, что понятие пределы взрыва применяется в трех различных значениях. Во-первых, о пределах взрыва говорят тогда, когда определяется то давление (при определенной температуре), ниже которого не может произойти самопроизвольный взрыв. В этом случае взрыв имеет чисто тепловую природу. При экзотермической реакции может наступить такое состояние, когда отвод тепла из реагирующей системы будет меньше, чем теплота химической реакции. Это будет приводить к возрастанию температуры реагирующей системы и к резкому нарастанию скорости химической реакции по закону = Такое тепловое автоускорение реакции приведет к взрыву. [c.216]

Объясните различив между следующими понятиями а) теплоемкость и теплота б) закон Гесса и первый закон термодинамики в) теплота образования и теплота сгорания г) теплота и тепловой эффект реакции. [c.81]

Т,3.2. Использование понятия теплоты реакции в различных термохимических расчетльх [c.176]

Как известно, каждое химическое превращение вещества сопровождается превращением энергии (опыт 27). Для сопоставления изменения энергии при различных реакциях в термодинамике используется понятие теплового эффекта, т. е. количество теплоты, которое выделяется или поглощается в химическом процессе при условии равенства начальной и конечной температуры. Тепловой эффект обычно относят к молю реагирующего вещества и выражают в джоулях (опыт 28). [c.76]

Теплотой сгорания соединения называется тепловой эффект реакции полного сгорания 1 моль этого соединения до образования СОа, Н2О, N2 и других продуктов, которые специально указываются. Как и в случае теплот образования, пользуются понятиями стандартных теплот сгорания и таблицами этих величин. [c.72]

Для последующего изложения удобно ввести понятие о тепловом эффекте химической реакции. Тепловым эффектом химической реакции называется теплота, выделяемая или поглощаемая в результате реакции при соблюдении следующих условий. [c.38]

На основании уравнения (III.1) легко убедиться, что понятия теплоты реакции и теплового эффекта химической реакции становятся тождественными, если при протекании химической реакции выполняются следующие условия 1) объем или давление постоянны 2) не совврщается никакой работы, кроме возможной при постоянном давлении работы расширения 3) температура продуктов реакции равна температуре исходных веществ. При этих условиях тепловой эффект становится величиной, зависящей только от характера протекающей химической реакции. [c.50]

В термохимических расчетах часто используют понятия теплота образования и теплота сгорания вещества. Теплотой образования называют тепловой эффект реакции образования 1 моля сложного вещества из простых веществ, наиболее устойчивых при н. у. Теплоты образования обычно приводят для стандартных условий (Я=1 атм, 7 =298К) и обозначают или ДЯ (см. табл. 3 приложения). Теплоты образования простых веществ при стандартных условиях принимаются равными нулю. [c.63]

Калориметрия относится к группе методов физико-химического анализа, особенность itOTopHX состоит в том, что величина свойства смеси заведомо не может быть связана с величинами свойств компонентов. Более того, понятие теплота смешения вообще лишено смысла в приложении к чистому компоненту. Из многих определений понятия теплота смешения наиболее часто применяется тепловой эффект образования раствора, отнесеиный к 1 молю раствора. При выборе термодинамической системы знаков тепловых эффектов тепловой эффект смешения будет энтальпией этого процесса, и экзотермическим эффектам будут отвечать отрицательные значения А//. Для тех систем, где протекают реакции соединения (V), либо в системах, где наблюдаются иные тины взаимодействия, проходящие до конца, термин теплота смешения , адекватен термину тепловой эффект реакции . [c.398]

Отсюда имеется возможность распространить понятие автоокисления и на окислительные процессы, совершающиеся под действием молекулярного кислорода при повышенных температурах. Основанием этому слзокит то обстоятельство, что эти реакции прежде всего следуют, во всяком случае первоначально, тому же механизму, т. е. начинаются с присоединения молекулярного кислорода и образования перекиси (дальнейшее их развитие возможно без поглощения внешней энергии—за счет выделяющейся теплоты реакции). [c.8]

Например, нитроглицерин, инициированный сильным инициатором, детонирует со скоростью детонации около 7000 м/сек, а при инициировании сравнительно слабым инициатором скорость детонации составляет 2000 м1сек. Эта медленная детонация может быть вполне устойчивой и распространяться на большие расстояния. Про межуточные скорости не наблюдаются, что указывает на отсутствие плавного перехода от одного механизма возбуждения детонации к другому. С увеличением диаметра заряда детонация с малой скоростью замедляется и, наконец, затухает. В случае зарядов наибольшего диаметра, когда рассеяние энергии из зоны реакции в пространство мало (см. ниже раздел о детонационных волнах), наблюдается только большая скорость. Попытка качественного объяснения двух скоростей детонации основывалась на понятии критических условий для затухания детонации [9] (см. ниже). Как и следовало ожидать, при преобладании малой скорости химические продукты отличны от тех, которые получаются при большой скорости. После прохождения взрывной волны среди продуктов реакции можно обнаружить непрореагировавшее взрывчатое вещество [9]. Это также приводит к различным теплотам реакции. [c.360]

Окисление окиси углерода в избытке кислорода по реакции 2С0+0г 2С0г протекает быстро при высоких температурах, в то время как для проведения окисления при низких температурах требуется присутствие некоторых контактных веществ. Давно известно, что эта реакция катализируется слабо нагретой платиновой спиралью или губчатой пластиной, которая раскаляется, поглощая теплоту реакции. Важное промышленное значение окиси углерода, а также и тот хорошо известный факт, что она обладает отравляющим действием, стимулировали многочисленные исследования в области катализа и адсорбции, в частности изыскание контактных окисляющих агентов, которые были бы эффективными при значительно более низких температурах, чем температуры горения или взрыва. Эти исследования, проводившиеся в течение последних 30 лет, внесли большой вклад в наши знания об активированной адсорбции, о природе и структуре активной поверхности, о связи между нестабильностью решетки окислов металлов и каталитической активностью и в понятие активные центры . [c.291]

В термохимических расчетах используется понятие теплоты образования. Теплота образования представляет собой теплоту химической реакции при образовании данного вещества (какого-то компонента смеси) из исходных простых веществ. Для значительного. количества компонентов реакция образования из простых веществ на практике не может быть осуществлена и теплоту образования рассматривают в общем случае как вспомогательную величину, играющую важ-иую роль при расчетах теплот химических реакций. Теплоты образования большого количества химических веществ приводятся в справо I-ипках. [c.351]

Понятие химической реакции — процесса изменения состава, структуры или зарядов веществ неразрывно связано с двумя важными характеристиками реакции ее теплотой, т. е. энергией, выделяющейся нлн поглощающейся при прохождении реакхши, и ее скоростью. Повернув кран газовой плиты и чиркнув спичкой, вы зажгли газовую горелку. Но зажгли — слово бытовое. На языке науки — вы иннцннровалн сложный процесс с участием большого числа активных промежуточных соединений с генерацией неравновесных электронно-возбужденных чзстиц, протекающий в условиях открытой системы с переходом из нестационарного режима в стацноиариый. Можно еще более детально и многословно описывать, что и как происходит. Не будем этого делать — ведь главное, это то, что в резуль тате поджига газа вы получаете необходимое вам тепло. Откуда оио берется Для ответа надо лишь записать химическую реакцию, поставляющую иам теплоту [c.18]

Отметим, что для характеристики элементарных реакций с участием определенных состояний реагентов и продуктов установившаяся в кинетике классификация реакций как экзо- и эндотермических окааьшается недостаточной. В соответствии с этим кроме понятий экзо(эндо)термичесрих реакций как протекающих с выделением (поглощением) тенлот, вводятся понятия экзо(эндо)-эргических реакций как протекающих с выделением (поглощением) энергии. При этом под теплотой понимается та часть энергии, которая не отнесена к определенному состоянию реагента или продукта. [c.42]

Правило фаз является следствием из второго закона термо ДИ-намики. В отличие от закрытых систем, обмениваюшихся с окру-жаюшей средой только теплом и работой, в открытых системах при химичесгсих реакциях или при переходе вещества из одной фазы в другую наряду с обменом теплотой (ЛЯ) и работой (—АО) происходит обмен веществом. Для учета изменения числа молей данного компонента I в системе Гиббс ввел понятие химического потенциала р, - [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология