Основы учения о термодинамическом равновесии

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О ФАЗОВОМ РАВНОВЕСИИ ЖИДКОСТЬ—ПАР [c.7]

Графическое толкование изменения характеристических термодинамических функций в, зависимости от параметров состояния и установление на этой основе закономерных графических соотношений между последними лежит в основе учения о диаграммах состояния гетерогенных систем. Диаграммой фазового равновесия или диаграммой состояния называется графическое изображение соотношений между параметрами состояния. Каждая точка на диаграмме состояния, именуемая фигуративной точкой, определяет численные значения параметров, характеризующих данное состояние системы. Учитывая трудности, связанные с установлением вида 254 [c.254]

Учение о химических процессах состоит из двух частей учения о состояниях — химическая термодинамика и учения о переходах из одного состояния в другое — химическая кинетика. Первая отвечает на вопросы о принципиальной возможности протекания данной химической реакции в данных условиях и о конечном равновесном состоянии системы. Вторая — химическая кинетика — посвящена реализации этой принципиальной возможности, т. е. собственно протеканию процесса, его скорости и механизму. Уравнения химической кинетики служат основой для расчетов технологических процессов и аппаратуры в химической промышленности. Значение кинетики можно проиллюстрировать следующим примером. Равновесным состоянием для системы из углеводородов и кислорода при обычных температурах является оксид углерода (IV) и вода. Если бы кинетические ограничения не препятствовали свободному окислению органических веществ до состояния термодинамического равновесия, жизнь на Земле была бы невозможной, так как все живое окислилось бы до воды и оксида углерода (IV). [c.233]

Если путем изменения в реальных пределах концентраций веществ, участвующих в химическом равновесии, можно добиться протекания реакции как в одном, так и в другом направлении, то данную реакцию называют обратимой. Реакцию, которая при этом протекает только в одном направлении, именуют необратимой. Понятие обратимости и необратимости химических реакций не тождественно понятию термодинамической обратимости, лежащему в основе учения о химическом равновесии. [c.28]

Книга посвящена основам термодинамической теории процессов перегонки и ректификации. На основе. химической термодинамики излагается учение о равновесии и свойствах растворов и паров, теория перегонки и ректификации, методы расчета ректификационных колонн, вопросы азеотропной и экстракционной перегонки. [c.2]

Научной основой теории процессов перегонки и ректификации является учение о термодинамическом равновесии. Основные понятия и положения этого учения излагаются Б курсах физической химии и химической термодинамики с общей точки зрения, не имеющей в виду специального развития вопросов, непосредственно относящихся к этим частным процессам. [c.7]

II. Основы учения о термодинамическом равновесии [c.14]

В развитии отдельных направлений физической хи.мии крупную роль сыграли работы В. Гиббса, составляющие основу термодинамического учения о равновесиях, в особенности в гетерогенных системах Вант-Гоффа, создавшего количественную теорию разбавленных растворов и плодотворно изучавшего ки- [c.16]

Прежде чем механизм установления разности потенциалов металл — раствор был выяснен па основе учения о кинетике электродных процессов, Нернст дал этому явлению термодинамическое истолкование. По его теории у металла имеется способность посылать свои ионы в раствор, который их сольватирует. Эту способность можно охарактеризовать некоторым давлением, или давлением растворения, имеющим для каждого металла свою определенную величину. Со стороны раствора давлению растворения противодействует осмотическое давление растворенных, соль-ватированных ионов. За счет разности двух давлений и возникает разность потенциалов. Если бы оба давления были одинаковы, то равновесие достигалось бы сразу без всякого электрического поля. [c.46]

Термодинамические основы учения о гетерогенном равновесии были заложены Гиббсом [1]. [c.11]

Научной основой процессов перегонки, ректификации, абсорбции и подобных является учение о термодинамическом равновесии, основные положения которого излагаются в курсах физической химии и химической термодинамики. [c.56]

Здесь будут изложены более строго термодинамические основы учения об изотермических процессах и равновесиях, с которым мы уже ознакомились в предыдущих разделах. [c.165]

Анализ парагенезисов основан на применении к минеральным образованиям учения о термодинамическом равновесии. Поэтому нам необходимо остановиться на основных понятиях термодинамики и на выводе главных формул. В основу этого изложения положен метод В. Гиббса (1950), отличающийся исключительной логической стройностью. Одна из трудностей этого метода для геологов заключается в широком применении понятия химического потенциала компонента, которое не обладает такой наглядностью, как, например, понятие о концентрации компонента в растворе. Тем не менее, при общем обсуждении вопросов химической термодинамики обойтись без понятия о химических потенциалах невозможно, и поэтому каждому геологу, занимающемуся проблемами минералообразования, необходимо это понятие хорошо усвоить. [c.7]

В книге излагаются основы теории парожидкого равновесия в системах реальных растворов, элементы учения о межфазовой массопередаче, термодинамическая теория перегонки и ректификации полностью и частично растворимых бинарных систем, вопросы азеотропной и экстрактивной перегонки, методы расчета ректификации углеводородных смесей в присутствии перегретого водяного пара. Значительная часть книги посвящена теории и расчету перегонки и ректификации многокомпонентных смесей. [c.2]

Научной основой теории процессов перегонки и ректификации является учение о термодинамическом равновесии. Основные понятия и положения этого учения излагаются Б курсах физической химии и химической термодинамики с общей точки зрения, не имеющей в виду специального развития вопросов, непосредственно относящихся к этим частным процессам. Поэтому ввиду особой важности учения о равновесии имеет смысл привести изложение основных понятий этой теории и тех ее выводов, которые имеют важное значение для развития научных основ теории процессов перегонки и ректификации. [c.7]

При рассмотрении учения о фазовых равновесиях автор стремился раскрыть термодинамическую сторону проблемы и показать теоретически происхождение фазовых диаграмм, широко используемых при развитии физико-химических основ легирования полупроводников и металлов. При этом не рассматриваются их геометрический строй и вопросы кристаллизации сплавов различного состава, что подробно изучается в курсах материаловедения. Существенное внимание в книге уделено теоретическим основам электрохимии, так как она, с одной стороны, играет важную роль в отдельных процессах технологии электронной техники и микроэлектроники, а с другой — приобрела за последние два десятилетия исключительное значение в раскрытии механизмов поведения примесей в полупроводниках. [c.3]

Современные прикладные физико-химические основы неорганической технологии в нашей стране и за рубежом созданы усилиями многих школ и отдельных ученых. Достаточно высок уровень разработок термодинамического анализа равновесия химических реакций [89, 92], предварительного вычисления характеристики свойств индивидуальных веществ и химических систем [42, 91, 1001, меж-фазового равновесия [8, 41, 105, 153, 184], учета влияний высоких температур и давлений [57, 92, 100]. [c.5]

Вопросы термодинамики равновесия и устойчивости дисперсных систем рассматривались в работах Фольмера, Лэнгмюра, Онзагера и других ученых. Общие термодинамические соотношения, характеризующие процесс диспергирования, даны в работах Ребиндера, Щукина, Русанова и Куни . В этих работах на основе объединения гетерогенной трактовки дисперсных систем ( фазовый метод) и гомогенной ( квазихимический метод), где частицы рассматриваются в качестве гигантских молекул, получены выражения для химических потенциалов и других термодинамических параметров частиц. Показано, что самопроизвольное диспергирование конденсированных фаз возможно, если возрастание свободной энергии, связанное с увеличением поверхности при диспергировании, компенсируется (как было уже сказано) величиной, обусловленной ростом энтропии смешения (включением частиц в броуновское движение). [c.238]

В учении о фазовых равновесиях области метастабильных состояний часто именуются областями расслоения или разделения на две фазы. В действительности сами процессы разделения на две фазы гомогенных систем, попавших в эти области, могут протекать чрезвычайно медленно. В особенности затруднено разделение на две фазы стеклообразных гомогенных растворов. Правильнее поэтому говорить лишь о метастабильных состояниях, т. е. об относительной термодинамической неустойчивости этих систем. Это необходимо еще и потому, что образование новой фазы из равновесных стабильных систем невозможно. Коллоидные частицы новой фазы могут возникать только в пересыщенных, метастабильных системах. Отчетливое понимание этого обстоятельства является основой для целеустремленного использования конденсационных методов получения дисперсных систем и дисперсных структур, в частности высокомолекулярных. [c.59]

Учение о растворах и фазовом равновесии между растворами возникло давно. Особое место в этом учении занимают работы Гиббса, который создал основы термодинамической теории фазового равновесия и описал основные закономерности, пользуясь языком математики. Это стимулировало изучение и количественное описание закономерностей, определяющих условия фазового равновесия. [c.3]

Второе начало термодинамики лежит в основе важнейшего раздела Х.т.- учения о хим. и фазовом равновесиях. Онс определяет направление, в к-ром в данных условиях может самопроизвольно совершаться процесс в рассматриваемой системе. Принцип равновесия Fii66 a дает количеств, критерий для установления направленности процесса в заданных условиях и дая определения положения равновесия в системе В зависимости от условий изоляции системы принцип равновесия формулируется через разл. термодинамич. ф-ции (см Термодинамическое равновесие). В изолированных система. процессы характеризуются изменениями энтропии Д5 самопроизвольное течение процесса возможно только в направлении увеличения энтропии. Для процессов, происходящих при постоянных т-ре Т и давлении р, рассматривают изобар-но-изотермич. потенциал (энергию Fii66 a, или ф-цию Гив са) G = H- TS, где Я - энтальпия системы для процессов, происходящих при постоянной т-ре, AG = AH-TAS. Самопроизвольное течение процесса возможно только в направлении, к-рому отвечает уменьшение G, а пределом процесса [c.236]

Химическая термодинамика есть приложение законов и методов термодинамики к изучению химических и физико-химических процессов. Первый закон термодинамики служит основой для определения энергетических эффектов этих процессов. На него опирается термохимия, которая возникла раньше химической термодинамики и до открытия первого ее закона, но затем вошла как составная часть в химическую термодинамику. Второй закон термодинамики лежит в основе изучения химических равновесий и направлений химических реакций, а также фазовых равновесий и превращений. Опять-таки сам факт химических равновесий и важные законы, относящиеся к фазовым переходам, были открыты либо до возникновения химлческой термодзанамики, либо вне связи с ней, но затем феноменологические обобщения в этой области получили свое истолкование с точки зрения общих термодинамических принципов. Результаты, полученные в рамках нетермодинамической термохимии и феноменологического учения о химических и фазовых равновесиях и переходах, способствовали возникновению и дальнейшему развитию самой химической термодинамики. [c.109]

Закон действующих (действия) масс (1867, Гульдберг и Вааге), лежащий в основе учения о химическом равновесии, опроверг обе эти концепции, позволил правильно подойти к освещению проблем как химического сродства, так и связи направления реакции с величиной и знаком термодинамических функций. [c.200]

В 1893 г. Ван Рейн ВанАлькемаде [67] дал теоретический вывод диаграммы состояния с участием двух компонентов. Позднее все основные типы диаграмм состояния были выведены дедуктивным путем на основе учения о термодинамическом потенциале [5, 68]. Термодинамический метод оказался весьма полезным и для количественной обработки данных эксперимента, в частности для построения политермы растворимости в жидком и твердом состоянии (см. стр. 32). Однако наиболее глубоко связь природы химического соединения и строения химической диаграммы, особенно с участием в равновесии фаз переменного состава, вскрывается на основе приложения закона химического равновесия, чаще называемого законом действующих масс [И]. [c.11]

Учение о химическом равновесии получило термодинамическую основу в работах Вант-Гоффа, Гельмгольца, Потылицина, Горст-мана в 70—80 годах (уравнения изотермы химической реакции, уравнение изобары и изохоры реакции и др.). В то же время Гиббсом были разработаны общая термодинамическая теория равновесий и система термодинамических функций, которые в последующий период послужили основой термодинамики химических реакций. [c.17]

Условие равновесия для системы, где происходит химическая реакция, выведено нами в связи с рассмотрением общей термодинамической теории равновесия [формула (1Х.32)]. Из условия (1Х.32) легко получить основной закон химического равновесия— закон действия масс, если химические потенциалы в явной форме выразить через концентрации или парциальные давления компонентов. Впервые закон действия масс был сформулирован норвежскими учеными Гульдбергом и Вааге (1867) на основе кинетического рассмотрения идеальных газов. [c.240]

В середине 1880-х годов были опубли кованы и другие основополагающие работы по. химической термодинамике. Р Лг Шателье сформулировал свой знаменитый принцип подвижного равновесия [7], вооружив химиков методами сознательного управления смещением равновесия в сторону образования целевых продуктов. В середине 1880-х годов стала известной в Европе работа Дж. Гиббса О равновесии гетерогенных веществ , опубликованная в 1876—1878 гг. в США [8] т содержащая (ставшее также знаменитым) правило фаз н новые аналитический и геометрический методы исследавання и описания условий равновесия через термодинамические потенциалы. В этой работе Дж. Гиббса были заложены основы термодинамической теории поверхностных явлений, получившей развитие в 1930—1940 гг. в учениях о сорбционных явлениях и о катализе. [c.113]

Химическое равновесие, которое устанавливается между веществами, участвующими в реакции, можно на основании принципа ЛеШа-телье сместить вправо или влево путем изменения давления, температуры и концентрации вещества. Однако попытки получить аммиак на основе реакции его синтеза из водорода и азота долгое время не приводили к положительным результатам выход аммиака был очень мал. Немецкий ученый Габер, применив количественный термодинамический метод расчета условий равновесия этой реакции, впервые показал зависимость выхода аммиака от давления и температуры, при которых протекает синтез. Термодинамические расчеты привели к выводу, что наиболее благоприятными условиями для максимального выхода аммиака являются давление около 1000 атм и температура в пределах 475— 525° С. Благодаря применению метода термодинамики оказалось возможным спроектировать крупные заводские установки по производству аммиака и азотной кислоты. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология