Введение химического потенциала

Вопрос о влиянии температуры и давления на состав тройного гетероазеотропа проанализирован в работе [124], исходя из положений, аналогичных использованным при выводе расчетного уравнения (У-40) для тройных гомогенных азеотропов. Особенность вывода для гетероазеотропов заключается в введении химического потенциала Лр отнесенного к валовому составу жидкости и определяемого соотношением [c.300]

ВВЕДЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА [c.58]

Предыдущее рассмотрение и введение химического потенциала носили, в некотором роде, исторический характер. Можно подойти к этой величине со стороны законов термодинамики [2,3]. [c.155]

Из сопоставления уравнений (38) и (39) следует, что химический потенциал компонента в смеси эквивалентен изменению величины свободной энергии бесконечно большой системы при введении в систему одной грам-молекулы компонента. [c.95]

Итак, введение активности а/ позволяет получить выражение химического потенциала реального раствора, а величина ш может быть рассчитана, например по летучестям (давлениям) на-сыщ-енного пара компонента над раствором f , р,) и индивидуальным веществом f°, р°). [c.86]

Здесь i2(TB.T.) — стандартный химический потенциал 02(тв.т.) — молярный объем твердого тела, а р — давление введенного постороннего газа. При выводе этого уравнения принималось, что газ не растворяется в твердом теле и тело несжимаемо. [c.8]

Расчет по коэффициенту распределения вещества между двумя растворителями. Если в систему из двух несмешивающихся растворителей, например бензола и воды, ввести какое-либо вещество, растворимое в обоих растворителях, например сулему, то введенное вещество распределится между обоими растворителями. При равновесии химический потенциал вещества в обоих растворителях будет одинаков [c.370]

Для химического потенциала растворителя вместо коэффициента активности fl часто используют осмотический коэффициент g, введенный Бьеррумом. Он определяется по уравнению [c.250]

Индекс при х](Т,Р) введен в (4.27) для того, чтобы отличать химический потенциал в данном стандартном состоянии, завися- [c.63]

Из рис. 11.7 видно, что введение добавки в чистые компоненты понижает температуру плавления. Это происходит по следующей причине. Известно, что жидкие тела при понижении температуры замерзают, т.е. при температуре, превыщающей температуру плавления, химический потенциал жидкой фазы меньще химического потенциала твердой фазы Ниже точки плавления ситуация обратная. Кривые и в зависимости от температуры имеют отрицательный наклон, так как дО/дТ =—5, а энтропия вещества всегда положительна. Кривая имеет больший наклон по абсолютному значению, так как > -У.,. ,. Зависимости и схематически изображены на рис. 11.8. [c.200]

В математическом отношении химический потенциал — вполне определенная величина это мера изменения внутренней энергии как характеристической функции при соответствующих постоянных значениях 5, V, Пу Однако следует признать, что физический смысл введенного нового понятия не вполне очевиден. Происходит это по той простой причине, что характеристическое уравнение (VI. 1) относится, конечно, к открытой системе, в то время как методами термодинамики можно изучать только закрытые системы. Тем не [c.150]

Введение понятия химического потенциала является особенно ценным для химической термодинамики, потому что эти потенциалы играют основную роль в определении химических равновесий, подобно температуре в определении термического равновесия и давлению в определении механического равновесия. [c.151]

Процесс разбавления разбавленного раствора аналогичен процессу расширения идеального газа. Эта аналогия заключается в том, что в обоих случаях внутренняя энергия остается постоянной, а вероятность пребывания молекулы в данном объеме пропорциональна объему, поэтому для энтропии справедливо уравнение (У.13). Такая аналогия между идеальным газом и разбавленным раствором позволяет найти выражение для химического потенциала растворенного вещества. При добавлении молекул растворенного вещества в разбавленный раствор, как уже отмечалось выше, происходит взаимодействие только между молекулами растворенного вещества и растворителя. Отсюда следует, что добавление каждой новой молекулы растворенного вещества в раствор сопровождается таким же приращением внутренней энергии (или энтальпии), как при введении ее в чистый растворитель. Иными словами, парциальная мольная энтальпия растворен- [c.87]

Если газовый раствор — пар находится в равновесии с жидким раствором, то выполняется равенство химического потенциала и отсюда летучести компонента I в обеих фазах (/ )[. = (//) к. Следовательно, уравнения (IX.41) и (IX.46) могут одинаково служить для характеристики состояния компонента также и в жидком растворе. Однако при изучении жидких растворов активность и уравнение (IX.46) используются чаще, чем летучесть. Введение активности — так же, как и введение летучести — позволяет уравнение, справедливое для идеального раствора, превратить в уравнение, действительное для реального раствора. [c.183]

Здесь Xj — химический потенциал или изменение изобарного потенциала системы данного состава при обратимом введении в нее одного моля -того компонента при условии постоянства темнературы и давления и при неизменном содержании всех других компонентов системы. [c.137]

Метод вычисления по Льюису связан с введением новой функции — летучести / (или фугитивности) и коэффициента активности. Это необходимо для того, чтобы объединить графическую оценку с аналитическим выражением для самого химического потенциала (А. Новые функции вводятся так. [c.78]

В состоянии равновесия при ККМ уменьшение химического потенциала органического иона при переходе из растворенного состояния в мицеллу должно равняться электрической работе Kg i (на г-ион) введения заряда в поверхность мицеллы [c.334]

Введение 5 завершает необходимый набор термодинамических величин. Полезно ввести еще некоторые величины, особенно свободную энергию Гиббса (изобарный потенциал) О и химический потенциал [1,, выразив их через другие термодинамические величины О и х особенно удобны при изложении фазовых (гл. 3 и 4) и химических (гл. 5, 6 и 7) равновесий. Настоящая глава заканчивается третьим законом термодинамики, который позволяет получить абсолютное значение энтропии вещества. [c.48]

Введение двух величии р, и 61 для химического потенциала не является необ-ХОДИ.МЫМ в термодинамике и связано только со статистическим расчетом р, . — Прим. перев. [c.259]

Можно установить, что химический потенциал водорода, введенного в электрод путем катодной поляризации, подчиняется той же самой закономерности Нернста, что и выше. Найденные при этом значения л значительно ближе к идеальному, чем полученные при измерениях разрядным методом. [c.207]

Добавление в окисляющий раствор примесей кальция, железа (II) и железа (III) различным образом сказывается на значениях химических потенциалов молибдена и серы, причем воздействие железа (И) и железа (III) примерно равноценно. Это указывает иа то, что влияние железа (III) на разложение молибденита нельзя рассматривать только как окислителя. Введение в исследуемую систему элементов-примесей способствует понижению химического потенциала серы и повышению химического потенциала молибдена, причем наиболее значительно это влияние в области низких концентраций азотной кислоты (до 1 —1,2 моль/1000 г Н2О). Поскольку окисление серы определяет в целом взаимодействие молибденита с азотной кислотой, то очевидно, что понижение химических потенциалов этого элемента будет способствовать улучшению кинетических характеристик изучаемого процесса. [c.25]

Природа и физический смысл некоторых термодинамических параметров интуитивно или по аналогии с механикой известен и понятен. Таково, например, давление и объем тела (газа). Смысл же других параметров не столь очевиден. К их числу относится энтропия 5 и химический потенциал л. Дальнейшее изложение направлено не столько на выяснение физического смысла этих понятий, сколько на обоснование их необходимости и выяснение эмпирического смысла. Эмпиризм в науке не всегда считается ее позитивной стороной, но термодинамика — это наука эмпирическая по своей сути. Эмпирический, теоретический или какой-то иной подход к проблеме требует в первую очередь введения однозначного определения тех величин и понятий, которые используются при обсуждении проблемы. Сложность в том, что в одни и те же понятия иногда вкладывается разный смысл. Во избежание недоразумений далее будем исходить из того, что определить смысл некоторой величины — указать, как ее выразить через другие величины, смысл которых известен. В частности, это значит указать закон (уравнение, формулу), в который определяемая величина входит наряду с известными величинами. Примером может служить второй закон механики, служащий определением понятия масса тела , закон Ома, служащий определением понятия электрическое сопротивление , и т. д. Этот же принцип должен быть положен в основу определения смысла упомянутых выше понятий энтропии и химического потенциала (г-го компонента системы). Уравнение (3.3.1) как раз для этого и предназначено. [c.569]

Молярный химический потенциал, являясь парциальной молярной энергией Гиббса, характеризует состояние какого-либо компонента i в фазе данного состава и зависит как от концентрации данного компонента, так и от вида и концентрации всех других компонентов данной фазы. По физическому смыслу (хг выражает отнесенное к 1 моль компонента приращение энергии Гиббса данной фазы, находящейся при постоянных температуре и давлении, при введении дополнительного количества t-ro компонента к такому большому ее количеству, что состав этой фазы не изменяется. Для фазы, состоящей только из одного компонента t, химический потенциал последнего в этой фазе равен его молярной энергии Гиббса ((i,= G/n,). [c.196]

Химическое превращение удается описать с достаточной полнотой, рассматривая его как совокупность термического, механического, массового и электрического взаимодействий между подсистемами. Для первых двух взаимодействий роль обобщенных координат и потенциалов какой-либо подсистемы к играют энтропия S и температура Тк, объем Vk и давление рк соответственно. Что касается последних двух взаимодействий, то они требуют введения для каждой подсистемы более сложного набора сопряженных свойств, чем набор из массы и удельного химического потенциала и- , уд, электрического заряда и электрического потенциала гр . Это связано с тем, что при массовом и электрическом взаимодействиях подсистем носителями массы и электрического заряда выступают субкомпоненты. Для оценки степени участия каждого из них в этих взаимодействиях нужны специальные величины. Роль таких величин играют массы и удельные химические потенциалы, электрические заряды и электрические потенциалы субкомпонентов. [c.55]

Направление переходов электронов при химической адсорбции существенно зависит от степени заполненности соответствующих зон (или от наличия свободных электронных орбит) и от плотности электронных уровней, что и определяет уровень химического потенциала электронов в металле. Изменение заполнения зон (плотности энергетических уровней электронов) и уровня Ферми в результате введения определенных добавок или образования сплавов должно приводить к изменению адсорбционной способности. [c.58]

Химический потенциал введен Гиббсом (1875) и обозначается символом [X. Физический смысл этого понятия может быть понят на основе представлений об экстенсивных и интенсивных свойствах, произведение которых характеризует тот или иной вид работы, в том числе и химическую. Экстенсивные свойства (факторы емкости) зависят от количества вещества, объема и др. Интенсив -ные свойства (факторы интенсивности) не зависят от количества вещества. К их числу относятся температура, давление, концентрация и др. Фактором интенсивности химической работы служит химический потенциал (х, а фактором емкости — число молей. Тогда работа химических реакций и фазовых переходов выражается как сумма произведений фактора интенсивности на фактор емкости, т. е. в дифференциальной форме Ц с1п1. Учет химической работы приводит к тому, что ё уравнениях (П1.9—111.12) для фазы, масса и концентрация вещесхв в которой может изменяться в результате химических реакций и обмена компонентов с другими фазами, появляются дополнительные члены, равные Например, при независимых переменных р, Т и П, п,2, Из,... выражение для (10 (уравнение П1.12) принимает вид [c.160]

Чтобы по формуле (III. 1) рассчитать лГт, надо решить механическую задачу о движении системы, т. е, определить фазовую траекторию системы при заданных начальных условиях. Как уже отмечалось во введении, подобный путь решения в применении к макроскопической системе наталкивается на огромные практические трудности, хотя развитие вычислительной техники открывает здесь широкие перспективы. Решением уравнений движения (если практически такое решение доступно) можно получить наиболее полные, в рамках классической теории, сведения о поведении конкретной рассматриваемой системы. Однако чисто механический подход имеет ограничения принципиального характера, о которых говорилось ранее, и не достаточен для анализа общих закономерностей наблюдаемого на опыте поведения макроскопических систем (термодинамических закономерностей). Такие фундаментальные термодинамические параметры, как температура, энтропия, химический потенциал, не являются средними значениями механических величин и по формуле (III. 1) рассчитать эти параметры нельзя (в формуле (III.1) интересующие нас параметры просто отсутствуют). [c.44]

Введение концентрации частиц дисперсной фазы как самостоятельной переменной сближает описание термодинамичес1ШХ свойств коллоидных систем и молекулярных (истинных) растворов, т. е. микрогетерогенных и гомогенных систем. Промежуточное положение коллоидно-дисперсных систем между типичными гетерогенными системами, включающими макрофазы, и гомогенными растворами приводит к тому, что по мере роста дисперсности частиц дисперсной фазы становятся все более существенными характерные особенности молекулярнодисперсного состояния вещества и постепеаао ослабевает роль свойств дисперсных систем, роднящих их с макрофазами. Так, грубодисперсным системам свойственно наличие хорошо сформированной поверхности раздела фаз, к которой может быть отнесена поверхностная энергия.. Частицы в таких системах содержат достаточно большое число молекул, чтобы можно было говорить об их статических (усредненных) свойствах. Вместе с тем уже в этих системах возникают характерные отличия свойств частиц от макроскопических фаз химический потенциал вещества дисперсной фазы начиняет зав1исеть от размера частиц (см. гл. 1,3). [c.141]

Коэффициент летучести у зависит от условий (давлення, температуры), но лостигает единицы при очень низких давлениях, при которых летучесть становится равной давлению. Введение этого выражения в уравнение для химического потенциала дает [c.186]

Термодинамические свойства пузырьков и капель можно установить, нзучая последствия увеличения давлення внутри искривленной поверхности. Вначале покажем, что всегда, когда увеличивается давление на жидкость, давление ее пара также возрастает. В термодинамическом смысле увеличение давления соответствует увеличению энтальпии жидкости (через член р в выражении для Н) н. следовательно, увеличению ее химического потенциала. На практике увеличение давления можно осуществить или искривлением поверхности жидкости (например, в пузырьке), или введением инертного газа в герметически закрытый контейнер. Последний метод осложнен тем, что оказывающий давление газ может растворяться. [c.217]

При трехфазном равновесии газ-кристаляогидрат-жидкая вода нужно иметь в виду, что химический потенциал воды в жидкой водной фазе равен химическому потенциалу воды в кристаллогидрате. Введение в водную фазу электролита приводит к уменьшению химического потенциала воды. Так как химический потенциал воды в кристаллогидрате падает с уменьшением температуры сильнее, чем химический потенцил воды, то, чтобы уравнять химический потенциал воды в обеих фазах нужно уменьшить температуру. При этом снизится и давление газа над кристаллогидратом. Таким образом, замена чистой воды на водный раствор электролита в трехфазной системе газ—кристаллогидрат—водная фаза приводит к уменьшению температуры и давления трехфазного состояния. Этот эффект лежит в основе применения солей в качестве ингибиторов образования кристаллогидратов. [c.110]

Как будет показано ниже, продольная деформация мембраны может быть выбрана в качестве независимой переменной состояния для частично закрытой бислойной мембранной системы, что приводит к фундаментальному уравнению типа уравнения Шаттлворта, подобно тому, как это сделано в случае нерастворимых поверхностных пленок. С другой стороны, введение деформационно-зависимого химического потенциала для мембранообразующего липида в бислое позволяет почти полностью следовать гиббсовскому методу, приводящему к фундаментальным уравнениям гиббсовского типа. Полностью открытая бислойная мембрана может быть рассмотрена непосредственно в рамках гиббсовского метода. Ниже мы покажем, что открытые би-слойномембранные системы представляют также определенные преимущества для извлечения желаемой термодинамической информации о составе мембраны, энергии, энтропии и т. д. [c.318]

Интересно отметить, что расчеты равновесия без учета упругих полей дают достаточно хорошие совпадения р-Г-параметров синтеза при использовании расплавов некоторых металлов переходных групп (на необходимость их применения указывалось еще в работе [16]). Хотя в данном случае речь должна идти не о фазовом превращении графита в алмаз, а о перекристаллизации графита в алмаз. Такое совпадение неудивительно, ведь в расплавах металлов, называемых обычно катализаторами-растворителями, ДСдеф мало. В этом случае при росте кристаллов путем встраивания атомов (молекул) в изломы (за счет атомарной и кинетической шероховатости) химический потенциал частицы в кристалле равен ее химическому потенциалу в растворе. Поэтому при использовании графита в качестве шихты р-Г-параметры области равновесия (индивидуальные для каждого типа расплава) должны быть близки к расчетным значениям в классическом приближении. Однако также хорошо известно, что при понижении температуры (и давления) ниже определенной величины (<1400— 1300 К) никакого совпадения в экспериментальных и расчетных данных не наблюдается, так как число зародышей резко уменьшается и рост алмаза фактически прекращается. Несомненно, в этом случае начннают сказываться такие факторы, как химические и структурные характеристики расплава. О том, насколько важную роль играет структура расплава, свидетельствуют эксперименты по введению в систему роста металлов, слабо взаимодействующих с углеродом, Sb, Sn, Ge, Си. На основании экспериментов можно сказать, что ни изменением относительных растворимостей графита и алмаза, ни изменением поверхностной межфазной энергией (A s) нельзя объяснить экспоненциальный рост порогового давления, начиная с определенных концентраций этих добавок. Ясно, что при расчете области равновесия графит — раствор углерода необходимо учитывать такие факторы, как относительные растворимости и межфазные энергии границ этих фаз, степень отклонения раствора в расплаве от идеального, степень его упорядочения, коэффициенты активности и конфигурации активационных комплексов и др. [c.309]

Эти соотношения описывают изменение термодинамических характеристик дисперсной фазы от момента ее зарождения до перехода к плоским поверхностям раздела. Из них каадае два соотношения являются независимыми и полностью определяют состояние НДС. Отсюда следует, что для закрепления размера ССЕ в любом положении от минимального до максимального значения необходимо обеспечить постоянными любые два внешних условия из трех ( й Т, uJJ, л Р) Введение добавки модифицирует сырье, что позволяет зафиксировать изменение разносм химического потенциала системы ( JJ). Это является необходимым условием, но не достаточным. Для осуществления регулируемого фазового перехода необходимо закрепить любой из двух остав1Ш1хся параметров ( <з 7", л Р). в случае перегонки нефтяного сырья удобнее всего обеспечить постоянство й Т за счет определенной (оптимальной) интенсивности подвода тепла. [c.12]

В качестве примеров постепенного введения новых понятий и положений и постепенного перехода от простого к сложному можно указать на следующее. В гл. 8 определение условий равновесия смеси идеальных газов основано только на свойствах внутренней энергии иэнтропии. В гл. 9 дана общая теория равновесия, в частности, рассмотрена свободная энтальпия. В гл. 10 и И на основе свободной энтальпии рассмотрены равновесия неоднородной унарной системы и неоднородных систем с газовой фазой. Парциальные величины и в частности химический потенциал вводятся только в гл. 15. Равновесие произвольной неоднородной системы и теория растворов (гл. 16—21) изложены с помощью химического потенциала, и только в конце книги (гл. 22) появляются понятия летучесть, активность, коэффициент активности. В гл. 22 не только обстоятельно изложены эти понятия, но с их помощью некоторые результаты, полученные до сих пор для идеальных систем, распространены на произвольные системы. Отметим некоторые особенности в отдельных главах. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология