Еще один критерий равновесия

Еще один критерий равновесия [c.192]

Изучение тепловых эффектов, сопровождающих химические реакции, а также некоторых термических характеристик реагирующих веществ позволяет установить критерии самопроизвольного течения реакции, а также критерии равновесия. В результате выводится один из важнейших законов химии — закон действующих масс, определяющий концентрации компонентов системы в условиях равновесия. [c.6]

Представим две фазы Ф и Ф", каждая из которых образована несколькими компонентами. Если фазы отделены друг от друга полупроницаемой диафрагмой [мембраной), пропускающей один из компонентов, содержащихся в обеих фазах, то равновесие, которое может иметь место, называется мембранным. Температуры фаз, конечно, считаются одинаковыми и постоянными. Здесь мы воспользуемся критериями равновесия, чтобы установить условия мембранного равновесия в случае, когда обе фазы представляют смеси идеальных газов. [c.195]

Задачей физической химии, а точнее термохимии и термодинамики, и является определение тепловых эффектов химических реакций, их зависимости от условий и в первую очередь от температуры. Изучение тепловых явлений, сопровождающих химические реакции, а также некоторых термических свойств реагирующих веществ, а именно кх энтропий и теплоемкостей, позволяет установить общие критерии самопроизвольного течения реакции, а также критерии равновесия. При этом в результате некоторых приближений можно вывести один из важных законов химии — закон действующих масс, открытый на основании иных предположений норвежскими учеными Гульдбергом и Ваа-ге (1867). Суть дела можно свести к возможности теоретического вычисления константы равновесия (/Ср) и определению равновесного состояния реагирующей системы, а следовательно, и наибольшего возможного при данных условиях выхода (концентрации) интересующего химика продукта. [c.5]

Рассмотрим один из компонентов газа, находящегося в контакте с жидкостью. При наличии равновесия активности компонента в газовой и жидкой фазах должны быть одинаковы. Этот критерий равновесия можно выразить различными способами. [c.430]

На основании этого, применяя один из критериев наличия предельных циклов, можно утверждать следующее если исследуемые системы обладают единственным и притом неустойчивым положением равновесия, оно окружено по крайней мере [c.148]

Конструкция приспособится к внешним воздействиям, если может быть задано такое распределение не изменяющихся во времени остаточных напряжений (удовлетворяющих условиям равновесия при нулевых внешних нагрузках), при котором суммарные (включающие переменные условные упругие напряжения от внешних воздействий и постоянные остаточные напряжения) приведенные (согласно критерию максимальных касательных напряжений) напряжения не превышают предельных напряжений ни в один момент времени, ни в одной ее точке. [c.327]

Система Н +/С1 представляет собой один из примеров неорганических систем, для которых метод термометрического титрования позволяет успешно исследовать прочность связей металл—лиганд. Прежде чем перейти к другим подобным системам, выясним критерии, определяющие вид термограммы. Форма термограммы, снимаемой методом термометрического титрования, зависит от следующих факторов 1) числа реакций, 2) соотношения между константами равновесия для этих реакций, 3) соотношения между теплотами реакций, 4) соотношения между концентрациями титранта и титруемого вещества, 5) скорости подачи титранта и 6) тепловых эффектов, обусловленных разностью температур титранта и раствора, потерями тепла в окружающую среду, теплотами разбавления и т. д. [c.36]

Как МЫ видели, существенным препятствием в использовании равновесия жидкость — кристалл при выращивании кристаллов может оказаться химическое взаимодействие расплава с контейнером и плавление последнего. Это обстоятельство становится особенно существенным в случае выращивания кристаллов с высокими температурами плавления, так как если здесь химическое взаимодействие отсутствует, то верхний предел ставится плавлением тигля. Частично проблема решается применением вольфрамовых тиглей (Гпл = 3370°С) и тиглей из карбидов и нитридов (Гпл более 4000°С). Тем не. менее, по-видимому, самым высокотемпературным материалом, успешно выращенным с применением тигля, является сапфир (Гпл = = 2015°С), полученный методом вытягивания из расплава в иридиевом тигле (Гпл = 2554 °С), с которым расплав практически не вступает в химическую реакцию (см. разд. 5.4). Если отсутствие химического взаимодействия между расплавом и тиглем считается критерием успешного выращивания кристаллов, то необходимо выяснить, можно ли практически найти тигель, устойчивый при более высоких температурах. Одним из решений проблемы является, как мы видели, метод плавающей зоны. Однако часто бывает трудно обеспечить высокую тепловую энергию в зоне, необходимую для плавления тугоплавких материалов. В первую очередь это относится к непроводящим расплавам (здесь нельзя применить высокочастотный нагрев) и к расплавам, прозрачным в инфракрасной и видимой частях спектра (нельзя использовать радиационный нагрев с помощью нагревателей сопротивления или сфокусированным излучением лампы, электрической дуги или солнца). Один из способов улучшить подвод тепловой энергии — увеличить отношение поверхности расплава к его объему. Это легко достигается тем, что на поверхности затравки или поликристаллической массы создают наплыв расплавленного материала (фиг. 5.21,а). Он удерживается на затравке или поликристаллическом образце силами поверхностного натяжения. Другие бестигельные методы выращивания представляют собой различные варианты этого способа. [c.227]

Если же единственное положение равновесия неустойчиво, то, применяя один из критериев наличия предельных циклов, приходим к выводу, что это положение равновесия окружено по крайней мере одним устойчивым предельным циклом (рис. 1У-19), т. е. в реакторе устанавливаются автоколебания. Таким образом, заштрихованная область плоскости параметров уо, (см. рис. 111-10) имеет смысл области автоколебательного режима. [c.130]

С этой целью рассмотрим интенсивности 1 и u ) связей между вершинами графа и с учетом того, что объектом анализа является устойчивость агрегата и анализ носит качественный характер, примем следующие допущения процессы, распространяющиеся по графу, являются возмущениями, вносимыми в него через соответствующие вершины и влияющие на значения других вершин в зависимости от знаков соединяющих их дуг каждая вершина графа имеет лишь один ненулевой вход в момент времени I = 0 интенсивности всех связей являются единичными, т. е. процессы в агрегате оказывают друг на друга равнозначное влияние. Соответствующая этим допущениям ситуация на графе будет называться простым процессом распространения возмущения. Критерий устойчивости зададим исходя из условия возможности с его помощью количественно оценить способности контуров графа поддерживать или, наоборот, препятствовать распространению возмущений, усиливая или ослабляя тем самым тенденцию к отклонению от состояний равновесия в его вершинах. Тогда в основу критерия положим представление о характеристических значениях графа, вычисляемых по матрице взаимосвязи А между его вершинами. Элементы этой матрицы могут быть заданы как [1] [c.41]

В последующие годы развитие химической термодинамики пошло по двум, сначала совершенно независимым линиям. Первая связана с именами Гельмгольца и Вант-Гоффа, вторая — с именем Гиббса, В 1882 г. Гельмгольц в статье под названием К термодинамике химических реакций предложил разделить химическую энергию на две части способную превращаться только в теплоту и способную превращаться в другие виды работы. Первую он назвал связанной, а вторую свободрой энергией- Гельмгольц показал, что для изотермических систем минимум свободной энергии является условием их равновесия. Таким образом, наряду с энтропией появился еще один критерий химического равновесия. Принципиальное значение имел и вывод Гельмгольца о том, что именно значения свободной энергии, а не энергии, проявляющейся путем выделения тепла, будут определять, в каком направлении может действовать химическое сродство. Следующий шаг принадлежал Вант-Гоффу (1884—1887). Оперируя моделью идеального газа, Вант-Гофф установил термодинамическим путем связь между равновесными коицептрациями исходных веществ и конечных продуктов реакции, т. е. вывел теоретически закон действия масс. Вант-Гофф предложил также уравнение, выражающее зависимость константы равновесия (он впервые применил этот термин, так же как и знаки для обратимых реакции) от температуры, установил зависимость между константой равновесия К и работой Е. которую может произвести химическое сродство [c.121]

Эти факты дают нам возможность применить один из критериев наличия предельных циклов и npniiTH к выводу о том, что для области IIа (см. рис. III-8) положение равновесия, не лежащее на оси у, окружено по крайней мере одним устойчивым предельным циклом. Иными словами, единственно воз- [c.146]

Критерии выбора минеральных разделяющих агентов могут быть установлены [74], исходя из рассмотрения условий равнов е-сия между жидкостью и паром в тройных системах, один из компонентов которых является минеральным веществом. До настоящего времени исследовано сравнительно мало систем этого тлпа [64—66, 68—73, 76]. В ряде работ условия равновесия исследовались лишь для насыщенных растворов [64, 72, 73] или при [c.67]

Сравнение трех критериев проведено табулированием [51. Как видно из рис. 1 и 2, точки минимумов Р, М ж X отличаются, но входят в общие доверительные области [5]. На рис. 3 линии уровней Р, М и X вблизи минимулмв незамкнуты. Такое явление связано с недостаточной информативностью эксперимента (здесь малы концентрации исходных компонентов в равновесии). В этом случае ни один из трех критериев не эффективен. [c.119]

Линия a k соответствует двухфазному равновесию между жидкостью и паром. Как уже указывалось, оно является моновариант-ным, т. е. характеризуется одной степенью свободы. Это означает, что можно произвольно изменять только один из параметров состояния— давление или тем пературу, тогда как другой определяется из диаграммы. Из диаграммы также следует, что линия a k характеризует зависимость давления насыщенного пара данного вещества от температуры и ее же можно трактовать как зависимость температуры кипения вещества от внешнего давления. В этой связи кривая a k получила название кривой кипения или кривой испарения. Со стороны повышенных температур и давлений эта кривая заканчивается в критической точке с координатами Ть и Ри, характеризующей такое состояние вещества, в котором исчезает различие между жидкостью и паром. Это состояние нонвариантное, так как к обычным условиям равновесия добавляется условие идентичности фаз, которое уменьшает число степеней свободы на единицу. Нонвариантными для данного вещества будут также критическое давление и критический объем. Обычно при значениях параметров, превышающих критические, принято говорить о состоянии надкритическом, однофазном, избегая приписывать этому состоянию наименование жидкость или пар. Точки, ограничивающей кривую a k снизу, со стороны пониженных температур и давлений, не существует. Жидкость может пребывать в переохлажденном состоянии ниже точки плавления а. Линия a k i, являющаяся участком кривой a k, пролонгированным за тройную точку в область твердого состояния S, изображает зависимость давления насыщенного пара от температуры над переохлажденной жидкостью. Переохлажденная жидкость менее устойчива, чем твердая фаза при той же температуре. Поэтому давление паров над переохлажденной жидкостью выше, чем над твердой фазой при той же температуре (кривая a k i лежит выше кривой а а ]). Однако такой критерий различной устойчивости фаз применим только к однокомпонентным системам. У двух- и многокомпонентных систем эти отношения сложнее. [c.265]

Один из методов заключается в том, что газовые смеси различных составов выдерживаются в замкнутых сосудах до достижения равновесия нри той пли иной темпе1П гуре, достаточно высокой для того, чтобы реакция нротекала с заметной скоростью. Затем газовая смесь резко охлаждается (закаливается) таким образом, что состав ее при этом не изменяется, и производится анализ. Как отмечалось, важным критерием правильности полученных результатов является равенство величин Кр в опытах, в которых газовые смеси перед выдержкой при заданной температуре содержат исходные вещества при высоких парциальных давлениях, и в опытах с большими парциальными давлениями продуктов реакции, т. е. когда равновесие достигается с противоположных сторон. [c.67]