Изменение энергии при образовании соединений

Энергия образования соединения из атомов равна по величине и противоположна по знаку сумме энергий связи. При этом подразумевается, что как исходная молекула, так и продукты ее диссоциации находятся при абсолютном нуле и обладают свойствами идеального газа (см. стр. 239), причем продукты диссоциации находятся в основном состоянии. Однако химик часто встречается с реакциями при высоких температурах и давлениях и с реакциями между соответствующим образом возбужденными атомами. Если изменение температуры и давления мало влияет на энергию связи (поэтому все приведенные выше значения взяты при Р = 1 атм и = 25 °С), то переход в возбужденное состояние сопровождается большим энергетическим эффектом. [c.122]

Стандартная свободная энергия образования соединения при температуре Г, г, равна изменению свободной энергии реакции образования этого соединения из элементов, причем соединение и элементы рассматриваются в их стандартном состоянии при температуре Т. [c.202]

Из величин стандартных свободных энергий образования соединений (табл. 20) можно определить изменение стандартной свободной [c.202]

Стандартная свободная энергия образования соединений AfO° (298 К) равна изменению свободной энергии реакции образования этого соединения из элементов или простых веществ, причем соединения и элементы (простые вещества) рассматриваются в их стандартном состоянии при температуре 298 К. Из [c.91]

Из значений стандартных свободных энергий образования соединений, которые обычно даются в виде табличных данных, можно определить изменение стандартной свободной энергии. Эти величины характеризуют химическую реакцию, протекающую в стандартных условиях. Она равна разности стандартных энергий продуктов и реагентов. [c.92]

Величина 6А0 может существенно изменяться при переходе от одного места поверхности к другому. Так как принимается, что величина энтропии не изменяется на разных местах поверхности, изменение 6А0 характеризует изменение энергии образования на них поверхностного соединения, т. е. изменение его прочности. [c.463]

При отсутствии данных о свободной энергии образования соединений расчет для рассматриваемой реакции может быть осуществлен другим способом, основанным на так называемом третьем законе термодинамики (Нернста). Этот закон утверждает, что для любой химической реакции при абсолютном нуле изменение энтропии равно нулю и разность между теплоемкостями продуктов и реагентов при абсолютном нуле исчезает. Таким [c.177]

Третий закон термодинамики дает возможность определить абсолютные значения энтропии вместо их изменений относительно произвольно выбранной величины. Абсолютные значения энтропии могут быть определены путем калориметрических измерений или с помощью спектроскопических данных при использовании квантовой механики и кинетической теории. В настоящее время имеются обширные таблицы абсолютных значений энтропии часто данные этих таблиц применяются на практике при отсутствии сведений о свободной энергии образования соединений. В этом случае используется соотношение [c.178]

Выше были описаны два метода расчета изменения свободной энергии для химической реакции в одном из них используются таблицы стандартной свободной энергии образования соединений, а в другом — таблицы абсолютной энтропии и теплот образования соединений. Эти способы расчета дают изменение стандартной свободной энергии реакции при 25° С и 1 атм (или, точнее, при единичной активности). В действительности многие реакции при этой температуре имеют незначительную или нулевую скорость и на производстве они осуществляются при более высоких температурах. Поэтому важно иметь возможность определять изменение свободной энергии реакции при этих температурах. Такой расчет связан со следующим равенством [c.180]

Преобладание того или иного вида комплексных частиц (в данном случае комплексных анионов) в растворе может существенным образом влиять на состав выпадающего в твердую фазу комплексного соединения. В зависимости от преобладающего вида комплексных частиц выпадать в твердую фазу могут и соединения, изменение свободной энергии образования которых менее благоприятно, т. е. не является наименьшим среди изменений свободных энергий образования соединений, потенциально имеющих возможность существовать в виде твердых комплексных солей. [c.160]

Однако более полные данные имеются по теплотам образования, которые сравнительно мало отличаются от значений свободных энергий [84]. Поэтому естественно при сопоставлении прочности химической связи соединений воспользоваться данными по стандартным теплотам их образования [84—88]. Впервые систематически исследовал закономерность изменения теплот образования соединений элементов главных групп Е. В. Бирон, открывший в 1915 г. [17] вторичную периодичность . [c.106]

Отклонения от стехиометрии, указанные в таблице, хотя и малы, но связаны со значительным изменением химических потенциалов компонентов решетки. Однако на свободную энергию кристалла оно практически не влияет. Это оправдывает использование стандартных величин свободной энергии образования соединений, определенных без учета небольших отклонений от стехиометрии. [c.381]

Таким образом, изменение теплот образования соединений, сопоставленных в табл. 27, объясняется наложением обоих влияний увеличением электроположительного характера элементов от лития к цезию и уменьшением энергии решетки в том же направлении вследствие возрастания ионных радиусов. Последнее влияние в случае одного и того же катиона имеет тем меньшее значение, чем меньше заряд и чем больше ионный радиус аниона поэтому это влияние уже значительно ослаблено у хлоридов, но еще более у бромидов и у иодидов, у которых теплоты образования вследствие этого растут параллельно росту электроположительного характера элементов. [c.161]

Стандартная свободная энергия образования соединения Д(0°298 равна изменению энергии Гиббса при образовании 1 моль соединения из простых веществ при стандартных условиях. Для простых веществ в определенном фазовом состоянии Д1<3°298 принимается равной нулю. Для твердых веществ А(С°298 больше, чем для газообразных. [c.100]

Первый закон термодинамики утверждает, что при переходе из одного состояния в другое изменение энергии или энтальпии зависит только от самих этих состояний, а не от того, каким образом осуществляется переход между ними. Следовательно, теплота химической реакции не зависит от того, в одну или несколько стадий проводится эта реакция, а определяется лишь исходным состоянием реагентов и конечным состоянием продуктов. Это означает аддитивность теплот реакций если реакция А плюс реакция В дают реакцию С, то теплота реакции С может быть получена суммированием теплот реакций А и В. Указанное свойство аддитивности теплот реакций создает большую экономию при табулировании теплот реакций достаточно измерить только тепловые эффекты ограниченного набора реакций, из которых можно скомбинировать все остальные реакции. В качестве такого набора выбирают реакции образования всех соединений из образующих их элементов, находящихся в стандартном состоянии. [c.101]

Для рещения этого вопроса на рис. 20 приведена зависимость изменения свободной энергии образования- некоторых углеводородов от температуры в пределах 300—1200 К. Эти данные позволяют установить относительную стабильность углеводородов. Повыщение температуры снижает прочность углеводородов. Как видно из рис. 20, метан при всех температурах устойчивее других соединений термическая устойчивость парафиновых углеводородов понижается при переходе к высшим членам гомологического ряда. Следовательно, при нагревании в первую очередь расщепляются углеводороды с длинной цепью. Место разрыва связи с повышением температуры сдвигается к краю цепи, и образуются более устойчивые углеводороды с короткими цепями вплоть до метана. Однако и метан выше 820 К начинает разлагаться на углерод и водород. Метановые и нафтеновые углеводороды при низких температурах (ниже 500 К) более стабильны, а при высоких температурах более устойчивы ароматические углеводороды и олефины и поэтому при высоких температурах они будут накапливаться в продуктах расщепления. [c.63]

Изменение скорости катализируемой реакции за счет снижения энергии активации ее отдельных стадий можно рассмотреть на следующем примере. Допустим, между веществами А и В возможно взаимодействие с образованием соединения АВ (АС<0) [c.222]

Табл. II. Сводная таблица расчетных значений изменения свободной энергии при образовании соединений

Целью данной работы является измерение энтальпии процесса образования комплексных соединений в растворах, установление состава комплексных соединений и вычисление на основании полученных результатов и справочных данных изменения энергии Г иббса и энтропии. [c.74]

Определение изменения энтропии при комплексо-образовании в растворе. В соответствии с методикой, изложенной выше, определяют энтальпию образования комплексных соединений, образуемых одной солью с различными лигандами, и устанавливают состав комплексных соединений. На основании полученных результатов и справочных данных по константам нестойкости комплексных ионов вычисляют изменение энергии Гиббса и энтропии при комплексообразова-нии. [c.74]

Поступая аналогичным образом, можно вычислить изменение свободных энергий и для остальных (4 — 9) реакций. При желании, эти вычисления читатель может выполнить сам. Приведенный здесь пример показывает, что, располагая данными о свободных энергиях образования соединений из элементов только для четырех веществ (вода, окись углерода, углекислота, метан), мы смогли вычислить свободные энергии для девяти реакций причем, легко показать, что навги возможности этим далеко еще не исчерпаны. Пользуясь теми же данными, можно выполнить аналогичные расчеты, нанример, для реакций [c.101]

Однако абсолютные значения свободной энергии химических реагентов не известны. В настоящее время для многих соединений определены только относительные значения величин AG. Относительные значения свободной энергии требуют использования также относительных точек отсчета. Поэтому принимают, что свободная энергия стабильных форм элементов при температуре 25 °С и давлении 10 Па равна нулю . Свободная энергия образования различных соединений вычисляется на предположении, что она равна изменению энергии. Стандартная энергия образования соединения из элементов есть изменение свободной энергии реакции, в которой реагируют элементы при условии, когда все реагенты и продукты находятся в стандартном состоянии (выражают в джоулях на моль). Например, свободная энергия образования N 0 при температуре 25 °С равна —212,49 кДж/моль. Это означает, что стандартная сво-болиля энергия реакции [c.77]

В солянокислых растворах в интервале pH 1,5—7,0 гафний с хромазуролом S (3"-сульфо-2", 6 "-дихлоро-3,3 -диметил-4-гидро-ксифуксон-5,5 -дикарбоновая кислота) образует окрашенный комплекс (Ямакс = ЪХОнм) состава 1 1 [125]. Логарифм константы равновесия реакции при pH 2,0 равен 4,8, изменение свободной энергии образования соединения при 25° С составляет —6,6 ккал/моль. [c.303]

Чтобы найти свободную энергию соединения в растворе при активности, равной единице (стандартное состояние раствора), нужно прибавить к свободной энергии образования соединения свободную энергию разбавления насыщенного раствора до раствора с активностью, равной единице. Обычно активности вещества в растворе бывают неизвестны, и в первом приближении вместо активностей можно применять концентрации. Имея дело с веществом, смешивающимся с водой во всех отнощени-ях, удобно исходить из вещества в чистом состоянии. Его молярная доля в этом состоянии равна единице. При переносе 1 моля растворенного вещества из этого состояния в водный раствор очень большого объема, в котором 1 моль растворен в 1000 г воды, изменение свободной энергии равно (для идеального раствора) ДР=/ Пп0,0177. [c.44]

Закономерностям изменения теплот образования соединений в связи с периодической системой элементов уделялось много внимания в работах А. Ф. Капустинского с сотрудниками [40—41], предложивших правило термохимической логарифмики, т. е. линейной зависимости теплоты образования соединений АЯ°, отнесенной к валентности катиона W, от логарифма атомного номера катиона. Однако С. А. Щукаревым [24—27] было показано, что такого рода линеализация кривых для соединений элементов одной и той же подгруппы с целью оценки неизвестных теплот образования соединений в общем не оправдывается. С. А. Щукарев с сотрудниками выполнили систематические определения энтальпий и свободных энергий образования многих соединений, подтвердили сложный зигзагообразный характер изменения термохимических характеристик элементов главных (I—VII) подгрупп и рассмотрели вопросы связи этих характеристик с электронным строением, существенно развив и укрепив представления о вторичной периодичности. [c.106]

Разность между энтальпией моля чистого химического соединения и суммарной энтальпией хилшческпх элементов, пз которых оно состоит, называется теплотой образования вещества (АЯ ). Эта величина определяет изменение энергии, происходящее при соединении атомов в молекулу. Значение теилоты образования следует давать с указанием температуры, давления и агрегатного состояния веществ, которым оно соответствует. Давление 1 атм и темпе- [c.40]

И именно это значение изменения энергии Гиббса характеризует интенсивность хода химической реакции. Тогда очевидно, что каждое химичсскос соединение наряду с энтальпией образования может характеризоваться энергией Гиббса образования, которая равна изменению эт1ергии Гиббса при образовании одного моля соединения из элементарных веществ. Энергии Гиббса образования зависят от температуры. Стандартные значения энергии Гиббса образования, приводимые обычно в справочных таблицах, относятся к температуре 25°С и давлению 101,3 кПа. [c.87]

Практически, зная энергии Гиббса образования различных соединении, по ним можно рассчитать изменение энергии Гиббса при реакциях, в кото )ых участвуют данные соединения. Согласно закону Гесса изменение энергии Гиббса н )и реакции равно разности между суммой энергий Гиббса образования конечных продуктов и суммой энергий Гиббса образования исходных веществ (с учетом коэффицис1гтов при формулах этих соединений в уравиении реакции). Ясно, что для реакций, в которых участвуют элементарные вещества, энергию Гиббса образования последних следует [c.87]

С помощью данных, представленных в табл. 8.1—8.3, можно рассчитать 1) теплоемкость вещества при любой температуре в интервале 298,15—1000 К (для На504 при 298,15—700 К) 2) теплоту образования соединения в конденсированном состоянии 3) низшую и высшую теплоты сгорания вещества 4) иа менение энтальпии соединения при его нагревании или охлаждении 5) термодинамические параметры химической реакции при любой температуре от 298,15 до 1000 К (тепловой эффект, изменение энтропии, изменение энергии Гиббса,, термодинамическую константу равновесия, степени превращения компонентов). [c.423]

Решение. Воспользуемся справочными таблицами [9]. Выпишем оттуда для каждого участника реакции изменение энергии Гиббса прн образовании их иэ простых соединений Д029в°°° и ДОзоо" . [c.149]

Отвердевание вещества следует рассматривать не как простой фазовый переход, а как процесс синтеза твердого соединения — молекулярного или атомного. Очень важно знать условия отвердевания вещества. Главнейшие из них определяются термо-динамичеокими методами. При отвердевании вещество приобретает поверхность, отделяющую его от других веществ — образует твердые тела. Попытаемся найти критерий их устойчивости. Если процесс образования твердых молекулярных соединений имеет чисто физический характер, то, как мы увидим ниже, процесс, образования твердых атомных-соединений — это по преимуществу химический процесс. Сопровождающие его изменения свободной энергии обычно во много раз превосходят ее изменения при образовании твердых молекулярных соединений. Отсюда — большое осложнение процесса, и в то Же время большое многообразие непериодических структур тех веществ, которые являются продуктами этого процесда. [c.144]

Одно и то же твердое вещество в зависимости от условий синтеза может получаться в разных энергетических состояниях, каждому из которых соответствует своя структура. Твердое вещество может иметь в высшей степени большое число энергетических состояний. Поскольку межатомные расстояния и углы между связями могут изменяться в довольно широких пределах, в таких же пределах происходит изменение энергии связи и, следовательно, энергетического состояния вещества, которое зависит от энергии валентных электронов. Но изменение межатомных расстояний и угла между связями только для двух соседних атомов, находящихся в структуре твердого тела, влечет за собой некоторое изменение всех длин и углов связей, вообще некоторое изменение взаимного положения всех атомов данного твердого тела, и, следовательно, имеет своим конечным результатом образование видоизмененной структуры соответствующего вещества. Таким образом, существует в высшей степени большое количество вариантов структуры твердого вещества данного состава. В процессе кристаллизации обычно можно получить только довольно ограниченное число модификаций, отвечающих в данных условиях наиболее бедным энергией состоянием данного вещества. Отвердевание атомных соединений, ведущее к образованию аморфного вещества, в зависимости от условий, в которых оно протекает, позволяет получать то одни, то другие непериодические структуры. Очевидно, существует огромное количество аморфных твердых тел одинакового состава, но разного строения. Это обстоятельство обычно ускользает из поля зрения исследователей. Но более точное изучение строения различных стеклообразных веществ (таких как кварцевое стекло, халькоге-нидные стекла или органическое стекло), а также гелей показало, что несмотря на один и тот же состав отдельные образцы подобных веществ, полученные ири различных условиях, имеют различную структуру. Так, различна структура стекол, полученных при различных температурах и давлениях гели одного и того же состава часто имеют неодинаковую пористую структуру, например неодинаковое распределение по объему геля микро- и макропор ири постоянном соотношении объемов последних. Вообще, варьируя давление и температуру, можно получать твердые вещества одного и того же состава, но различной плотности и, следовательно, различного строения. Кварцевое стекло, полученное иод высоким давлением, приближается по плотности к кварцу. Насколько далеко может заходить ири этом превращение вещества, видно из факта получения таких совершенно непохожих друг на друга модификаций кремнезема, как кварц, тридимит, кристобалит, а также стешовит. Расчеты показывают, что при определенных высоких [c.156]

Энергия Гиббса G является также функцией состояния, т. е. ее изменение не зависит от пути процесса и может быть вычислено по закону, аналогичному закону Гесса. Изменения энергии Гиббса при образовании соединений из простых веществ АО. 298 и абсолютные энтропии веществ Sms внесены в упомянутые ранее термодинамические таблицы. Л0м8 и ASlm при протекании реакции можно рассчитать так же, как тепловой эффект АНт [по уравнению (11.6а)]. [c.30]

Если специфическая адсорбция ионов на поверхности электрода является обратимой, то форма спектров AR/Ro—X при этом обычно ие изменяете , а изменение кривых AR/Ro—Ео при = onst может быть связано с соответствующим изменением емкости. Поэтому сильное искажение спектров электроотражения может служить указанием на образование химических соединений. Такие данные были получены в водных растворах KI при больших анодных потенциалах серебряного и золотого электродов. При этом на кривых AR/Ro—I в области энергии квантов света h =h / k, соответствующей энергии диссоциации соединения Ме—1, наблюдался минимум. Аналогичные минимумы наблюдались в спектрах электроотражения р-полярпзованного света от поверхности свинцового и индиевого электродов при адсорбции на них молекул анилина. Они были связаны с частичным переходом л-электронов ароматического ядра в незаполненную зону проводимости металла при образовании адсорбционного комплекса с переносом заряда. [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология