Свободная энергия и химический потенциал

Скорость, с которой меняется свободная энергия при изменении концентрации отдельного вещества, называется химическим потенциалом системы, и Гиббсу удалось показать, что именно химический потенциал является движущей силой химических реакций. Химическая реакция идет самопроизвольно от точки с высоким химическим потенциалом к точке с низким химическим потенциалом, подобно тому как теплота самопроизвольно передается от точки с высокой температурой к точке с низкой температурой. [c.113]

Источником электрической энергии в электрохимической цепи, содержащей два различных металла, служит свободная энергия химической реакции. Однако знание источника энергии еще не означает, что известен механизм возникновения разности потенциалов в такой цепи. При выяснении вопроса о механизме образования э. д. с. в электрохимии возникли две проблемы проблема Вольта и проблема абсолютного скачка потенциала. [c.158]

Пусть ц — парциальная молярная свободная энергия (химический потенциал) — парциальная молярная свободная энергия в стандартном состоянии (а =-- 1) а — активность т — моляльность у — коэффициент активности. [c.395]

О — парциальная молярная свободная энергия (химический потенциал ц) От — свободная энергия смешения [c.6]

Принципиальная возможность или невозможность самопроизвольного протекания процесса электрохимической коррозии металла, так же как и химической коррозии, определяется знаком изменения свободной энергии процесса. Возможно самопроизвольное протекание только коррозионных процессов, которое сопровождается убылью изобарно-изотермического потенциала, т. е. AGr < 0. При электрохимической коррозии металлов для расчетов более удобно пользоваться электрохимическими данными — электродными потенциалами. Термодинамически возможен процесс электрохимической коррозии, для которого соблюдается условие [c.181]

Для расчетов различных равновесий в разбавленных растворах необходимо знать парциальную свободную энергию (химический потенциал) растворенного вещества — ТЗ - [c.88]

Таким образом, при энергетическом сопряжении процессов в мембране в принципе возможно усиление или ослабление результирующего потока массы в направлении, определяемом градиентом химического потенциала р. (пассивный перенос), и даже миграция газов в область более высоких значений (активный перенос). В любом случае в мембране совершается работа по перемещению массы за счет части свободной энергии, освобождающейся при химической реакции другая ее часть диссипирует. [c.18]

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]

Для обсуждения термодинамики электрохимических ячеек прежде всего необходимо ввести такие понятия, как свободная энергия, химический потенциал и коэффициент активности. Если ограничиться рассмотрением электродов, находящихся в равновесии с окружающим раствором, то потенциал ячейки можно получить, выражая фазовые равновесия с помощью электрохимических потенциалов компонентов, присутствующих в электродах и растворах. Условие фазового равновесия допускает прохождение лишь бесконечно малого тока, а также исключает возможность протекания спонтанных реакций, не требующих прохождения суммарного тока. Однако при определенных условиях можно иметь несколько электрохимических реакций, находящихся одновременно в равновесии. [c.36]

По закону Нернста при абсолютном нуле все равновесные процессы происходят без изменения энтропии, остаюш,ейся равной нулю. Иначе говоря, нулевая адиабата совпадает с нулевой изотермой. Это утверждение весьма важно в том отношении, что оно позволяет чрезвычайно упростить вычисление всех термодинамических функций (энтропии, свободной энергии, химического потенциала и т. д.). [c.9]

Здесь константа равновесия второго порядка К]) оказывается инвариантной, т. е. не зависит от Сь, и введена стандартная свободная энергия (химический потенциал) х° лиганда Ь с помощью соотношения [c.79]

Для того чтобы понять, каковы должны быть условия осаждения, обратимся к выражениям для парциальных молярных свободных энергий (химических потенциалов), полученных на стр. 49 (П-15). Для химического потенциала растворителя имеем [c.117]

Самопроизвольное протекание физико-химических процессов сопровождается уменьшением свободной энергии (в указанном выше понимании) и только при этом условии возможно. Свободная энергия (изобарный потенциал) связана с энтальпией и энтропией уравнением [c.5]

Непосредственное определение свободной энергии связано с большими трудностями. В случае неполяризующихся электродов можно выразить свободную энергию химической реакции путем измерения электродвижущей силы. Однако таким способом можно определять величину свободной энергии только в обратимых окислительно-восста-новительных системах, где измерение электрического потенциала дает меру химического потенциала окислительно-восстановительных реакций. В других случаях можно использовать соответствующие таблицы, которые содержат величины стандартных свободных энергий теплот образования различных веществ. В табл. 16 приведены эти данные для некоторых веществ. [c.96]

Обычно больший интерес представляет изменение свободной энергии, чем ее абсолютное значение. По разнице свободной эиергии двух состояний системы можно предвидеть направленность данной реакции, а также количество энергии, необходимой для превращения данных реагентов в продукты, или количество освобождающейся при этом энергии. Химический потенциал — величина, подобная температуре и давлению. Разница между химическим потенциалом в двух его фазах определяет направление, в каком вещество будет спонтанно диффундировать, точно так же, как разница температур определяет направление потока тепла. Спонтанное изменение происходит в направлении уменьшения свободной энергии системы. Химический потенциал может быть использован для установления, находится ли данное ве-и ество в равновесии по обе стороны какого-либо барьера или следует ол<идать его спонтанного движения с одной стороны в Другую, для предвидения направления общего движения и движущей силы, действующей на какое-либо вещество, которое имеет разные химические потенциалы по обе стороны мембраны, и т. д. Следовательно, знание величины химического потенциала в одних условиях по сравнению с потенциалом в других усло- [c.110]

Таким образом, в общем случае, когда химический потенциал адсорбата при адсорбции изменяется, изменение свободной энергии системы больше изменения поверхностного натяжения. [c.480]

Таким образом, дифференциальное изменение свободной энергии при адсорбции равно изменению химического потенциала адсор- [c.482]

Поскольку все термодинамические потенциалы являются величинами экстенсивными, химический потенциал, так же как и химическое сродство, есть величина интенсивная. Он, однако, имеет ряд особенностей. По определению (уравнение (1.59)), химический потенциал есть какой-либо термодинамический потенциал (для определенности будем в дальнейшем говорить о свободной энергии Гиббса), отнесенный к одному молю вещества. Однако потенциал Гиббса имеет свойство экстремальности. Такое свойство присуще и химическому потенциалу, который точно так же состоит из равновесной составляющей, не зависящей от условий процесса, и некоторой переменной, зависящей от условий процесса, т. е. вида функции [c.39]

Другая особенность ) заключается в том, что это величина интенсивная (в самом общелг случае свойства интенсивности могут не сохраняться). Эта особенность диктует выбор термодинамического потенциала для построения конкретного вида химического потенциала. Потенциал Гельмгольца не подходит, поскольку пе сохраняет свойства интенсивности, а энтальпия Н не обладает экстремальными свойствами. Что же касается внутренней энергии и, то она и не экстремальна и не сохраняет свойства интенсивности. Используем свободную энергию Гиббса. Кохмбинируя уравнение состояния (1.21) с первой производной из (1.40), в расчете на 1 моль получим [c.40]

Диаграммы связи химических реакций. Химическая активность компонентов ФХС приводит (при прочих равных условиях) к изменению ее энергетического состояния. Для характеристики энергетического состояния физико-химических систем применяются понятия термодинамических потенциалов [3—5]. В качестве термодинамического потенциала ФХС, в которой протекают химические реакции, удобно использовать свободную энергию Гиббса G. Например, для системы с одной химической реакцией при постоянных давлениях Р и температуре Т дифференциал свободной энергии Гиббса принимает вид [c.118]

Ттз + Рти = тц, где и, з, V — внутренняя энергия, энтропия и объем соответственно (удельные мольные величины) химический потенциал [х в данном случае удобнее выразить через свободную энергию Гиббса О = (и — Тз + Ри) т, т. е. вместо соотношения [c.127]

Так как для однокомпонентной системы химический потенциал и мольная свободная энергия Гиббса совпадают, то перепишем (31.1) [c.151]

Экспериментальное определение функции активности позволяет найти стандартное значение химического потенциала растворителя в материале полимера которое не связано со свободной энергией Гиббса для растворителя. Напротив, является произвольной постоянной определяемой из условий равновесия [c.318]

Здесь у = /RT, где Ч — химический потенциал химического элемента в системе, определяемый соотношением = dF V, Т, /)/i9/(F—свободная энергия Гельмгольца) = А Т) =ехр [c.137]

Химические потенциалы и коэффициенты активности могут быть определены экспериментально [1], но, с практической точки зрения, более важным является их вычисление из термодинамических свойств смесей. Химический потенциал непосредственно связан с такими термодинамическими свойствами жидких смесей, как свободная энергия Гельмгольца, А и Гиббса, С [c.28]

Парциальная молярная свободная энергия химический потенциал. Парциальная молярная свободная энергия является термодинамическим свойством, которое имеет существенное значение при изучении электролитов. Ее обозначают либо через О, где О представляет собой свободную энергию цо Гиббсу или Льюису, либо через [х, когда ее называют д иJ ittч e-ским потенциалом. Таким образом, соответствующая форма уравнения (2) для возрастания свободной энергии при изменении состава системы при постоянных температуре и давлении имеет вид [c.192]

Итак, термодинамический подход позволяет рассмафивать многие поверхностные явления, такие как химические реакции на поверхности, поверхностная пересфойка атомов, формирование поверхности, адсорбция на языке свободной энергии, химического потенциала и поверхностного натяжения. Следующие пункты этой главы включают применение этих понятий к проблеме нуклеации и образования нанокластеров. [c.170]

Особо важное значение в химических процессах имеет термодинамический потенциал, т. е. изменение свободной энергии системы (А/ ). Выражая собой ту часть внутренней энергии системы, которая способна превращаться в полезную работу, величина ДР данного химического процесса служит тем самым мерой химического сродства реагирующих компонентов, т. е. мерой их реакционной способности. Чем больше абсолютная величина изменения свободной энергии или, что то же, чем больше значение максималыюи работы данного химического процесса, тем полнее они вступают между собой в химическое взаимодействие. Если мы говорим, что данные вещества реагируют между собой недостаточно энергично, то это означает, что они имеют небо,пьшое изменение свободной энергии в наблюдаемом процессе химического взаимодействия или, что то же, максимальная работа, которую требуется затратить на этот процесс, очень велика [c.167]

В специальных курсах химической термодинамики и физической химии доказывается, что химический потенциал Гиббса каждого компонента в смеси, идеальных газов равен термодинамическому потенциалу (свободной энергии при Р = onst, Т = onst, т. е. Z в принятой здесь транскрипции) одного моля его в чистом виде, т. е. вне смеси при тех же условиях [c.96]

Вот почему термодинамические потенциалы, обладающие экстремальными свойствами (энтропия 3, свободные энергии Гельмгольца Г и Гиббса О), а также химический потенциал л в том виде, как они определены выше, являются потенциалами для процессов равновесных (ква-зиравновесных). Для процессов слабонеравновесных и умеренно неравновесных они сохраняют свойства экстремальности, но должны строиться по-другому, и, строго говоря, становятся псевдопотенциалами, а для процессов сильно неравновесных они утрачивают свойства локальной экстремальности вообще. [c.103]

Смотреть страницы где упоминается термин Свободная энергия и химический потенциал: [c.189] [c.491] [c.269] [c.564] [c.161] [c.12] [c.10] [c.413] [c.564] [c.30] [c.436] [c.255] [c.255] [c.41] [c.18] [c.99] [c.41] [c.133] [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология