Энергия Гиббса реакции. Энтропия

В связи с тем, что нами для расчетов термодинамики химических реакций, использовались исходные данные, взятые из различных источников, возникает вопрос о различии этих данных для графита, водорода, кислорода и получаемых из них углеводородов. В табл. I приведены значения приращения энтальпии, функции энергии Гиббса и энтропий кислорода, водорода, графита, метана, этилена и ацетилена при температурах 298, 15,500, 1000 и 1500° К по двум источникам [34] и [55], а также показана разность между ними. Расхождения между этими величинами для кислорода и водорода сравнительно небольшие, в четвертом знаке. Для графита и углеводородов погрешности несколько большие. Абсолютная погрешность термодинамических величин для углеводородов с повышением температуры обычно увеличивается. [c.144]

Аналогичным образом определяются и вычисляются изменения свободной энергии и энтропии, связанные с химической реакцией. Так, AG определяется как разность между свободной энергией Гиббса продуктов реакции и исходных веществ нри стандартных условиях. Стандартное изменение энтропии AS связано с AG и АН соотношением [c.44]

Термодинамические параметры реакций определяются термодинамическими свойствами веществ, участвующих в реакции. Важнейшими из этих свойств являются внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, теплоемкость, энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал), энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал). Как показывает статистическая термодинамика, каждая из термодинамических функций отражает в совокупности влияние всех особенностей состава, внутреннего строения и условий существования веществ. Использование термодинамических величин для характеристики химических свойств веществ и параметров химических реакций дает возможность количественно отражать влияние этих факторов. Вместо того чтобы определять, как то или иное изменение в строении молекул (характер связи между атомами, расстояние между ними и др.) влияет на положение равновесия в данной реакции (что большей частью и недостижимо), мы, пользуясь термодинамическим методом, оперируем такими функциями, которые дают возможность отразить это влияние суммарно и в более доступной форме. [c.14]

ИЗ которого следует, что стандартная энтальпия образования озона положительна и равна 142,5 кДж/моль. Кроме того, как показывают коэффициенты уравнения, в ходе этой реакции из трех молекул газа получаются две молекулы, т. е. энтропия системы уменьшается. В итоге, стандартное изменение энергии Гиббса в рассматриваемой реакции также положительно (163 кДж/моль). Таким образом, реакция превращения кислорода в озон самопро-изЕюльно протекать не может для ее осуществления необходима затрата энергии. Обратная же реакция — распад озона — протекает самопроизвольно, так как в ходе этого процесса энергия Гиббса системы уменьшается. Иначе говоря, озон — неустойчивое вещество. [c.378]

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]

Рассмотрим теперь термодинамические параметры этой реакции при температуре 1000 К. Энтальпия реакции, пересчитанная по уравнению (2.26) с температуры 298 К на 1000 К, равна ДЯ°юоо= =88405,91 Дж/моль. Энтропия реакции, пересчитанная по уравнению (2.32) с температуры 298 К на 1000 К, равна А5 юоо= = 156,186 Дж/(моль-град). Энергия Гиббса реакции при 1000 К будет равна [c.53]

В термодинамических таблицах приводят термодинамические функции веществ, измеренные или рассчитанные при стандартном давлении (р°= 101325 Па) теплоемкость Ср°, энтропию 5°, энтальпию (теплоту) образования АН°ов, энтальпию (теплоту) сгорания АН°, энергию Гиббса образования АО°об, логарифм константы равновесия образования lg/ °poб. По этим величинам находят стандартную энергию Гиббса исследуемой реакции А0°, а по ней константу равновесия Кр° и равновесный состав [c.64]

ЭНЕРГИЯ ГИББСА РЕАКЦИИ. ЭНТРОПИЯ [c.68]

Решение. Температурный коэффициент энергии Гиббса реакции выражается уравнением dAG IdT = — AS. Изменение энтропии реакции находим по энтропиям участников реакции, AS = — 57,91 Дж/моль. Отсюда (dAG 4dT)p = 57,91. Таким образом, энергия Гиббса с ростом температуры увеличивается, т. е. повышение температуры не благоприятствует реакции. [c.83]

Наконец, энтальпия и энтропия веществ и их изменение в результате реакции являются основными исходными величинами для вычисления энергии Гиббса и ее изменения в результате изотермической реакции [c.21]

Согласно химической термодинамике изменение энергии Гиббса реакции связано с изменением энтальпии (AHj) и изменением энтропии (ASt-) уравнением [c.84]

Величины (А(7°) , (А5 )== и АЯ= называются соответственно энергией Гиббса активации, энтропией активации и энтальпией активации. С помощью (19.12) выражения для скорости элементарной реакции и ее константы скорости можно записать в виде [c.351]

Химические потенциалы являются функцией состояния системы и зависят от температуры, давления, энтропии, объема и концентрации. На их основе можно делать важные выводы, необходимые для выбора условий проведения химико-технологических процессов, в том числе выводы, которые обосновываются равновесием в одной фазе (1.7) и между фазами, а также энергией Гиббса реакции [см. уравнение (1.11)]. [c.11]

Это приведет к большему изменению энтропии в реакции с полидентатным лигандом и за счет увеличения энтропийного вклада в энергию Гиббса реакции [c.341]

Энтропия веществ используется при практических расчетах энергии Гиббса реакции. [c.70]

При этом переходе изменение Л// невелико. В то же время вследствие увеличения в результате реакции числа растворенных частиц и, следовательно, увеличения неупорядоченности системы наблюдается заметное возрастание энтропии. Большое повышение энтропии приводит к большому понижению энергии Гиббса. Повышение устойчивости хелатных структур по сравнению с не-хелатными обусловлено, следовательно, прежде всего энтропийным фактором. [c.188]

В 1902 г. Т. В. Ричардс обнаружил экспериментально, что при уменьшении температуры энергии Гиббса реакция асимптотически приближается к изменению энтальпии этой реакции. Этот результат не удивителен, поскольку при постоянной температуре энергия Гиббса, энтальпия и энтропия связаны соотношением [c.33]

Энергия Гиббса реакции, АО Энтальпия образования вещества, АН Энтальпия реакции, ДЯ Энтропия вещества, 5 [c.317]

Находят стандартные энергии Гиббса реакций обычно с помощью уравнения Гиббса — Гельмгольца в форме (5.76), используя стандартные тепловые эффекты и стандартные энтропии веществ — участников реакции. Для температуры 25° С уравнение (5.76) примет вид [c.138]

Термодинамические характеристики некоторых веществ стандартные тепловые эффекты, энтропии н энергии Гиббса реакций образования из простых веществ [c.142]

Бода, молекулы которой включают тяжелые изотопы водорода и кислорода, обобщенно называется тяжелой водой. Однако под тяжелой водой прежде всего имеют в виду дейтериевую воду ВгО . В природной воде 99,73% приходится на обычную воду НгО . Из тяжелых разновидностей в природной воде больше других содержится НгО (0,2 мол. доли, %), НгО (0,04 мол. доли, %) и НВО (0,03 мол. доли, %). Содержание остальных разновидностей тяжелой воды, в том числе и тритиевой ТгО, составляет не более мол. доли, %. Химическое строение молекул тяжелой воды такое же, как у обычной, с очень малыми различиями в длинах связей и углах между ними. Однако частоты колебаний в молекулЕ1Х с тяжелыми изотопами заметно ниже, а энтропия выше, чем в протиевой воде. Химические связи В—О и Т—О прочнее связи Н—О, числовые значения изменения энергии Гиббса реакций образования В2О и ТгО более отрицательны, чем для Н2О (-190,10, -191,48 и -185,56 кДж/моль соответственна). Следовательно, прочность молекул в ряду НгО, В2О, Т2О растет. Для конденсированного состояния разновидностей тяжелой воды также характерна водородная связь. Лучше других исследованы свойства дейтериевой воды В2О, которую обычно и называют тяжелой водой. По сравнению с НгО она характеризуется большими значениями плотности, теплоемкости, вязкости, температур плавления и кипения. Растворимость большинства веществ в тяжелой воде значительно меньше, чем в протиевой. Более прочные связи В—О приводят к определенным различиям в кинетических характеристиках реакций, протекающих в тяжелой воде. В частности, протолитические реакции и биохимические процессы в ней значительно замедлены. Вследствие этого тяжелая вода является биологическим ядом. Получают тяжелую воду многоступенчатым электролизом воды, окислением обогащенного дейтерием протия, изотопным обменом между молекулами воды и сероводорода с последующей ректификацией обогащенной дейтерием воды. [c.301]

Как и следовало ожидать, энтропия реакции больше нуля. Энергия Гиббса реакции при данных условиях равна [c.139]

Термодинамика реакций синтеза ВАМ. В табл. 5 приведены стандартные значения энергии Гиббса реакций синтеза ВАМ, вычисленные по соответствующим значениям энтальпий и энтропий для них. В свою очередь, энтальпии и энтропии процессов вычислены по стандартным энтальпиям образования реагентов и их абсолютным энтропиям. Значения соответствующих величин взяты в работах 1[13, 14], для ВАМ использованы данные, полученные нами в этой работе. [c.90]

Изменение энергии Гиббса, как и изменение энтальпии и энтропии системы, не зависит от пути процесса. Поэтому для реакции вида оА + йВ + = 0 -1- еЕ + [c.175]

Значення ДЯ, AS и AG реакции зависят не только от природы реагирующих веществ, но и от их агрегатного состояния и концентраций. Для получения сравнимых данных, характеризующих различные реакции, сопоставляют стандартные изменения энтальпии AHj, энтропии и энергии Гиббса [c.81]

Таким образом, значение изменения энергии Гиббса реакции можно рассчитать при любой температуре, когда известны зависимость теплоемкости от температуры [уравнение (У1-41)], энтальпии исходных веществ и продуктов в стандартном состоянии АЯгэа (для определения постоянной интегрирования /1), а также изменения энергии Гиббса АО в или абсолютные энтропии исходных веществ и продуктов в стандартном состоянии, необходимые для вычисления постоянных интегрирования /2 или /з- [c.153]

При переходе к высокотемпературным реакциям пользование стандартными энергиями Гиббса и условиями А0°<0 и АС°>0 не приводит к однозначному решению — осуществима или неосуществима реакция при заданной температуре Т. Такое решение может быть принято лишь на основе значения энергии Гиббса А0г 0т< О и ДСт.>0), которая может быть вычислена, если известны энтальпия АНг и изменение энтропии при той же температуре. В более общем случае АОт реакции зависит также от давления и концентраций реагирующих веществ. Тем не менее, руководствуясь стандартными энергиями Гиббса АС°, можно в ряде случаев приблизительно решить, осуществима ли реакция при данных условиях. Так, если. А0°<0, реакция возможна если А<7°>0, но менее 80 кДж/молЬ( реакция возможна при определенной концентрации, температуре и давлении если же А0°>80 кДж/моль, предсказать возможность реакции затруднительно и для однозначного решения необходимо определить АО при заданных значениях Ри Т. [c.83]

В табл. 17-4 приведены значения стандартной свободной энергии для реакции диссоциации SO3 при различных температурах, вычисленные по экспериментальным данным о константе диссоциации. По мере повышения температуры стандартное изменение свободной энергии для рассматриваемой реакции становится все более отрицательным, а константа равновесия возрастает, и для установления равновесия реакция должна все более смешаться вправо. Приведенные в этой таблице данные позволяют определить теплоту и энтропию реакции. Для того чтобы понять, как это делается, разделим левую и правую части уравнения (17-13) на Т, при этом получится соотношение AG°/T = АН°/Т — AS°, называемое уравнением Гиббса-Гельмгольца. Если воспользоваться этим уравнением и построить график зависимости величины AG°/T от 1/7 то тангенс угла наклона графика к оси абсцисс в каждой точке графика дает значение АН° при соответствуюшей температуре. [c.110]

Для реакций в реальных растворах расчеты теплот АЯ, изменений энтропии А5, энергии Гиббса АС можно выполнять так же, как и для идеальных растворов или газовых систем (см. выще), поскольку соотношения для расчета ДЯ, Д5, ДС получены без использования закона Рауля. Подчеркнем, что и для реальных растворов можно определить ДЯ, Д5, ДС по термодинамическим величинам для компонентов реагирующей смеси как для газового, так и для жидкого состояния. Для реальных растворов справедливы следующие условия. [c.85]

Рассчитайте стандартную энергию Гиббса реакции при 1000 К, если известны энтальпия реакции АЯ ооо = 35040 Дж/моль и изменение энтропии ASfooo = = 32,11 Дж/(моль-К). [c.220]

Нужно подчеркнуть, что для всех компонентов реагирующей смеси (газообразных, жидких, твердых) можно определить стандартные термодинамические функции и по ним — стандартные теплоту реакции АН°, изменение энтропии Д5° и изменение энергий Гиббса А0° для гетерогенной реакции. Как правило, необходимые величины имеются в стандартных термодинамических таблицах. Возникает, однако, задача использования величины Д0° для расчета равновесных составов. [c.87]

Расчеты для теплоты реакции лучше согласуются с рассматриваемой концепцией, чем для изменения энергии Гиббса. Это связывают с тем, что изменения энтропии не столь постоянны при присоединении мономерных единиц, как изменения теплот. Однако можно для достаточно хороших оценок термодинамических характеристик газофазной полимеризации использовать соотношения [c.252]

При рассмотрении химических реакций, происходящих при постоянном давлении, в настоящее время наиболее часто используют данные об изменении энтальпии (АН), теплоемкости (АСр), энтропии (Д5), энергии Гиббса (ДС) и о константе равновесия (К). Константа равновесия в этой книге всегда выражена через активности. [c.21]

Галогениды ЭГ нередко восстанавливаются водородом легче, чем оксиды ЭО, так как первый процесс сопровождается большим изменением (увеличением) энтропии. Из всех галогенидов ЭГ наименее прочны иодиды Э1я (на этом основан иодндиый способ очистки металлов, см. разд. 8.2). Так как для процесса взаимодействия оксидов (/-элементов с галогенами Ая >0 и А5 < О, то прямое вытеснение кислорода из оксидов галогенами исключено. Чтобы осуществить процесс взаимодействия оксндя с галогеном, необходимо связывать кислород подходящим реагентом, что дает выигрыш в энергии Гиббса реакции, а часто и рост энтропии. Так, если первая из указанных ниже реакций невозможна, то вторая осуществима [c.481]

Следовательно, реакция возможна и будет протекать в прямом направлении. Интересно у.знать, может ли эта реакция при стандартных условиях протекать в обратном направлении Изменение энергии Гиббса реакции вычислим п о уравнению ДО =АН°—ГД5 . По табл. 18 и 19 находим стандартные зпа-чепня энтальпии а энтропии участвующих веществ [c.223]

Повышение температуры приводит к увеличению скорости, как прямой, так и обратной реакции, в целом же подвижность системы возрастает. Чувствительность константы равновесия к изменению температуры определяется значением энтропийного члена в энергии Гиббса реакции АО. Если изомеры относятся к одному классу соединений и при их взаимопревращениях не происходит существенного изменения углеродного скелета, то энтропия обоих соединений примерно одинакова, т. е. А5 мала. В этом случае можно для приблизительной оценки состояния равновесия Ач Б, сравнивать энтальпии их образования значения энтальпий образования рассчитывают с помощью соответствующих таблиц с внесением поправок на энергию электронных взаимодействий, энергию сопряжения и т. п. И, как следствие, изменение температуры мало влияет на соотношение изомеров. Если же при изомерном превращении изменяется тип функциональной группы или происходит существенное изменение скелета, как это имеет место, например, при кето-енольной таутомерии, где карбонильная группировка заменяется гидроксильной при двойной связи, или при изомеризации бутана в изобутан, то существенное значение имеет не только разность энтальпий, но и разность энтропий обоих соединений. В этом случае относительное содержание изомеров в смеси может резко измениться при повышении температуры. [c.13]

Цель работы. Приготовление гальванического элемента и измерение его э.д.с. при различных температурах. Вычисление температурного коэффициента йЕЦТ, а также изменения энтальпии ДгЯ° энергии Гиббса и энтропии Аг5° для реакции, протекающей в гальваническом элементе. [c.281]

Энергия Гиббса образования вещества, АО Энергия Гиббса реакции, АО Энтальпия образования вещества, АН Энтальпия реакции, ЛЯ Энтропия вещества, 5 Энтропия реакции, А5 джоуль на моль, Дж/моль джоуль, Дж джоуль на моль, Дж/моль джоуль джоуль на кельвин-мольр Дж/(К-моль) джоуль на кельвин, Дж/К [c.317]

Стандартные изменения энергии Гиббса. Значения AS, а поэтому и AG сильно зависят от концентрации реагирующих веществ, Ввиду этого для характеристики влияния температуры на данный процесс и ддя сравнения различных реакций необходимо выбирать какие-либе сопостаЕшмые (стандартные) состояния. В качестве последних обычно принимают состояния реагирующей (неравновесной) системы, в которых концентрации каждого вещества равны 1 моль/кг ЬЬО (или парциальные давления равны 101 кПа), а вещества находятся в модификациях, устойчивых в данных условиях. Изменение энергии Гиббса для процессов, в которых каждое вещество находится в стандартном состоянии, принято обозначать А6 °, Введение стандартного состояния весьма удобно, так как если при этом фиксирована и температура, то величина AG° отражает только специфику реагентов. Поэтому подобно тепловым эффектам и энтропиям принято приводить в таблицах стандартные изменения энергии Гиббса образования веществ AG° (чаще всего AG 2os)- Имея значения AG] и S° для веществ, участвующих в реакции, можно с помощью уравнений (2.17), (2,23) и (2.24) вычислить АН° реакции. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология