Термодинамические характеристики химической реакции. Химическое сродство

Как уже говорилось, основная термодинамическая характеристика химической реакции — химическое сродство (Л )—также довольно сильно зависит от температуры. Эта зависимость устанавливается различными методами из них в первую очередь следует указать на аналитический вывод функции A =f T), а также на вычисление Л при различных температурах методами статистической термодинамики. [c.251]

Термодинамические характеристики химической реакции. Химическое сродство [c.132]

Это позволяет связать чисто термодинамический параметр сопряженного процесса — химическое сродство — с важнейшей кинетической характеристикой — скоростью реакции. При этом отношение можно рассматривать как энергетическую эффективность сопряжения, показывающую, какая доля энергии сопрягающей реакции вкладывается в термодинамически запрещенную сопряженную. [c.302]

Различие заключается в следующем. Если по теории промежуточных соединений считается, что промежуточные реакции реализуются в действительности, одностадийная схема использует термодинамические характеристики этих реакций только для сравнительной оценки величины сил химического сродства катализатора с компонентами и последних друг с другом, чтобы оценить каталитические свойства данного вещества. [c.66]

Значения 0(298) реакций (2), (3) и (5) практически равны значениям Д С (298), и выход продуктов при равновесии равен единице. Для реакций (1) и (4) Д О(298) близки к нулю, и выход продуктов очень мал. Однако химическое сродство определяет только возможную глубину процесса, но не характеризует полностью реакционную способность системы. Примером этого является смесь Нг и Оа, для которой Д О(298) л ДгО°(298) = —228,61 кДж, следовательно, реакция должна идти практически до конца. Опыт же показывает, что смесь На и Ог при нормальных условиях может существовать практически неограниченно долгое время без заметного образования воды. Таким образом, реакционную способность химической системы нельзя характеризовать только значением А Т). Термодинамическое условие протекания реакции Д С < О при постоянных Р и Т можно принять как термодинамический критерий реакционной способности химической системы. Это условие является обязательным, но не достаточным. Если в смесь На и Ог ввести катализатор в виде платиновой черни, то реакция заканчивается в течение долей секунды. Это указывает на то, что есть еще какие-то факторы, которые ускоряют химический процесс и тем самым дают возможность за короткий отрезок времени проявиться химическому сродству, или, наоборот, затрудняют реакцию, и термодинамические возможности не реализуются. Что же можно выбрать в качестве характеристики кинетического критерия реакционной способности химической системы Наиболее общим кинетическим критерием реакционной способности химической системы является скорость реакции. [c.523]

Отсутствие достаточно полной обш ей теории гетерогенного катализа не позволяет в настоящее время осуществить подбор катализатора на основании только теоретических представлений. Тем не менее термодинамические характеристики каталитически активных веществ и катализируемых реакций могут оказаться полезными при выборе соответствующих катализаторов. Поскольку химические силы действуют между реагирующими веществами и катализатором, последний должен обладать определенным химическим сродством по крайней мере к одному из участников реакции. Поэтому при подборе катализатора можно сразу исключить из рассмотрения вещества, химически инертные к данной системе. Взаимодействие катализатора с реагирующими веществами должно характеризоваться менее отрицательными значениями изменения энергии Гиббса по сравнению с изменением энергии Гиббса катализируемой реакции. При подборе катализаторов этот критерий позволяет исключить из рассмотрения те вещества, которые образуют устойчивые соеди- [c.213]

В современной научной, учебной и технической литературе термин потенциометрия применяется для обозначения методов анализа и определения различных физико-химических характеристик электролитов и химических реакций, основанных на измерениях электродных потенциалов (ЭП) и электродвижущих сил (ЭДС) гальванических элементов различных типов. Потенциометрические измерения представляют важнейший и наиболее надежный источник получения констант равновесия электродных реакций и химического сродства одних веществ к другим, термодинамических характеристик реакций, протекающих в растворах (электролитической диссоциации, ассоциации, комплексообразования), произведений растворимости солей, коэффициентов активности ионов, pH растворов. Обширны применения измерений ЭП и ЭДС в аналитической химии. Измерения ЭДС и ЭП позволяют определить активности либо концентрации растворенных веществ, либо общее содержание вещества в растворе. Для этой цели применяют два вида потенциометрических измерений [c.43]

Хотя этому критерию нельзя приписывать обобщающий характер, можно ожидать, что наиболее выгодным является прохождение процесса через ряд стадий, характеризующихся равномерным изменением свободной энергии, т.е. с примерно равными энергетическими эффектами на каждой стадии. По-видимому, активность катализатора можно увеличить, изменяя свободную энергию взаимодействия катализатора с реагентами путем введения в катализатор различных добавок, способных изменить его термодинамическую характеристику, приближая ее к значению [уравнение (2.73)]. Приближенный подбор катализатора путем сопоставления термодинамики предполагаемых стадий возможен и при одностадийной схеме катализа. Термодинамические параметры реакций используются для сравнительной оценки химического сродства катализатора с реагентами и реагентов между собой для определения возможности использования соединений как катализаторов. [c.222]

Говоря о попытках расчета адгезии, исходя из термодинамических характеристик окислов как компонентов покрытия и субстрата, необходимо отметить следующее. Свободные энергии образования АС°бр окислов служат мерой химического сродства металлов к кислороду и характеризуют устойчивость окислов к термической диссоциации на исходные компоненты — металл и молекулярный кислород. Чем больше убыль свободной энергии при образовании окисла, тем, при прочих равных условиях, будет прочнее связь между компонентами. Но при отрыве оксидного слоя от металла происходит разрыв связи Ме—О, а не разложение окисла на компоненты (металл - и молекулярный кислород). Поэтому величины АОдбр окислов не могут служить прямой мерой адгезии, они лишь косвенно отражают действительность. Надо иметь также в виду, что упомянутая выше обменная реакция (28) происходит лишь в частных случаях, а именно, когда Ме" более активен химически, чем Ме, и, следовательно, способен оказать восстановительное действие на Ме О, либо, когда идут побочные процессы, например, диффузия с дополнительным выигрышем энергии. Но возможны и другие реакции (см., например, стр. 224). [c.194]

Особенностью химичесютх реакций является передача электрона от одного атома или молекулы к другим. Процесс передачи электрона вовсе необязательно реализуется переходом свободного электрона. Электрон может быть отщеплен от реагента, если в его непосредственном соседстве находится электронный акцептор. Прирост свободной энергии при акцептировании электрона должен превосходить энергию, необходимую для его отщепления от электронного донора. Освобождение электрона можно также осуществить, сообщая донорной системе избыточную энергию с помощью теплового, фотохимического или электростатического воздействии. Такой процесс происходит независимо от наличия каютх-либо акцепторов электронов. Отщепленный электрон диффундирует в среде до его захвата в результате одного из двух возможных актов. Он может присоединиться к атому или молекуле, которые обладают положительным сродством к электрону. В то же время, если электрон перемещается в конденсированной среде, состоящей из молекул с нулевым или отрицательным электронным сродством, он оканчивает свой путь в ловушке , образованной его собственным поляризационным полем. Такой захваченный электрон уже не в состоянии свободно перемещаться в веществе. Из своей потенциальной ямы электрон может освободиться только при условии, если он приобретет энергию извне или перейдет в соседнюю ловушку. Электрон, захваченный в растворителе, отличается от свободного электрона меньшей подвижностью и большей локализацией. Кроме того, захваченный электрон характеризуется отрицательной свободной энергией образования, т. е. является термодинамически более стабильным. Эти свойства, напоминающие свойства отрицательного сольватированного иона, позволяют рассматривать электрон как особую гидратированную частицу. В общем смысле электронный акцептор также можно рассматривать как ловушку, в которой электрон локализован гораздо сильнее, чем в ловушке, образованной молекулами растворителя. Электрон, окруженный ориентированными молекулами растворителя, является (и это его наиболее существенная в химическом отношении характеристика) необычайно активным электронным донором. Такое образование, существующее в жидкостях, называется солъватированным электроном е , если же растворителем является вода, то это гидратированный электрон вад. [c.169]