Термодинамические потенциалы.. Химический потенциал

Какой физический смысл имеет термодинамическая функция химический потенциал [c.21]

Итак, диффузия в твердых телах идет в сторону уменьшения термодинамического потенциала системы, соответственно химического потенциала диффундирующего компонента В. Процесс идет от большей концентрации к меньшей), поскольку при этом химический потенциал фазы В уменьшается. Но если диффузия в обратном вследствие действия химических сил уменьшением химического потенциала. [c.350]

Известно [285], что сера является хорошим дегидрирующим катализатором. Известно также [71], что сероводород, метан, вода, водород, двуокись углерода, графит, аммиак обладают минимальным уровнем термодинамического и химического потенциала. [c.157]

При каком значении термодинамического потенциала химическая коррозия металлов невозможна [c.26]

Гиббс предполагал, что переходный слой между двумя фазами, в котором происходит постепенное изменение свойств, имеет очень малую толщину. Поскольку в то время не было никаких данных о размерах молекул и силах, действующих между ними, Гиббс не смог оценить, какова эта толщина, и, таким образом, определить размер фаз, к которому все еще можно применять представления о поверхностной фазе с независящими от размеров параметрами. Однако он, по-видимому, допускал, что такая граница существует. Говоря, например, об устойчивости пен [4], он совершенно определенно утверждал, что очень тонкие слои могут иметь особые свойства, которые способны приводить к их неустойчивости и разрушению. Более четко идея об изменении термодинамических свойств (химического потенциала) в тонком слое была изложена Поляни в 1914 г. Согласно Поляни, в результате взаимодействия молекул тонкого полимолекулярного слоя с подложкой, поверх которой [c.92]

Подобно другим термодинамическим функциям, химический потенциал определяется с точностью до постоянной (г , которая н( может быть найдена ни экспериментальным, ни расчетным путем. Если а,- означает активность -го компонента, то для химического потенциала справедливо выражение [c.51]

В уравнениях (1.6) и (1.7) не помечен верхним индексом 5 , так как при термодинамическом равновесии химический потенциал одинаков во всех точках системы. [c.10]

Как и все остальные термодинамические функции, химический потенциал зависит от состояния фазы, в которой находится данный компонент, т. е. является функцией р, Т и величин Пц 2 и т. д. Вводя в уравнение обозначение химического потенциала, будем иметь [c.63]

В физике распространено представление о существенном отличии процессов плавления низкомолекулярных кристаллических тел и размягчения аморфных (или соответственно их кристаллизации и стеклования). При этом процессы кристаллизации и плавления относят к фазовым переходам 1-го рода, при которых первые производные термодинамического или химического потенциала по давлению и температуре испытывают скачок. [c.271]

Термодинамический вид химического потенциала можно найти на основе свойств йО как полного дифференциала. В соответствии с этим свойством, если 0=ЦТ, р, Пи П2, . ..), то полный дифференциал этой функции с10 равен сумме произведений частных производных О по каждой из переменных при постоянстве всех остальных на полный дифференциал этой переменной, т. е. [c.160]

Вспомним, что в термодинамические уравнения химический потенциал входит именно в качестве множителя перед массой вещества и с его помощью учитывается зависимость термодинамических функций (внутренней энергии, свободной энергии и т. д.) от масс веществ. При равновесии во всех частях системы, между которыми происходит обмен веществом, химический потенциал его должен быть одинаковым. [c.118]

Для системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, химический потенциал любого компонента, в том числе адсорбированного вещества, одинаков во всех контактирующих фазах и в поверхностном слое. Рассматривая величину ц как химический потенциал растворенного вещества в объеме раствора, можно написать [c.48]

На рис. 17 представлены графики зависимости скорости коррозии сварочной проволоки Св-08А от степени пластической деформации е. Как видно из графика, в этой зависимости отмечается максимум. Подобные зависимости получены в работе [3] коррозионными испытаниями малоуглеродистой стали электрохимическими методами и дано их теоретическое объяснение. Механохимический эффект наиболее сильно проявляется на стадии деформационного упрочнения, когда имеется интенсивное образование дислокационных скоплений в металле, приводящих к росту термодинамического и химического потенциала. Чем выше степень деформации, тем больше скорость коррозии металла. Однако в области деформаций, соответствующих стадии динамиче- [c.48]

Мы видели, как полезен парциальный изобарный потенциал (химический потенциал) при рассмотрении открытых систем, в которых происходят фазовые превращения, химические реакции или обмен веществом с окружающей средой. Парциальные мольные величины можно определить для любых экстенсивных термодинамических свойств. В этом разделе на примере парциального мольного объема будет показано, как вычислять и использовать парциальные мольные величины. [c.69]

Заслуживает упоминания еще следующий термодинамический закон химический потенциал растворителя пропорционален осмотическому давлению раствора П [1]. Это ясно из формулы (3.11), так как изменение объема ЛГ, содержащееся в определении П, просто связано с изменением числа молекул растворителя = ЛГ/а . Следовательно, [c.80]

Как видно из соотношений, приведенных выше, численные значения термодинамических функций (химического потенциала, активности и коэффициента активности) любого компонента зависят от выбора начала отсчета, которым является стандартное состояние. Разность же химических потенциалов при переходе системы от одного состояния к другому не зависит от выбора стандартного состояния. Важно лишь, чтобы оно в обоих случаях было одинаковым. [c.55]

Чтобы упорядоченные области кристаллического полимера можно было рассматривать как отдельную фазу, должны удовлетворяться обычные термодинамические условия. Химический потенциал чистой фазы одного компонента должен быть постоянным во всей этой фазе и зависеть только от температуры и давления. Совершенно ясно, что в слабо развитых кристаллических системах эти условия не выполняются независимо от того, состоит ли система из связанных полимерных сегментов или свободных мономерных звеньев. В подобных условиях химический потенциал зависит также от степени упорядоченности и размера кристаллитов. Вопрос, в какой мере можно приблизиться к идеальному кристаллическому состоянию, должен решаться экспериментально по узости температурного интервала плавления и воспроизводимости температуры плавления. Именно эти вопросы, имеющие фундаментальное значение для понимания свойств кристаллических полимеров, мы прежде всего и рассмотрим. [c.33]

Проведение эксперимента но седиментационному равновесию позволяет определять также и термодинамические свойства — химический потенциал j, и его зависимость от концентрации [110] (см. гл. 3) [c.146]

Цель настоящей главы — рассмотреть соотношения между известными термодинамическими функциями (химический потенциал, свободная энергия, энтальпия и работа) и состоянием системы переменного веса и состава. Здесь обсуждается метод оценки химического потенциала в многокомпонентных системах. [c.128]

В том случае, когда газовая фаза при давлении и температуре, соответствующих критической точке расслаивания, с приемлемой степенью приближения может быть принята за смесь идеальных газов, экспериментальное исследование может несколько упроститься. В силу известной термодинамической связи химического потенциала с парциальным давлением компонента вместо изучения зависимости р — V — Т — N достаточно исследовать зависимость парциального давления компонентов от состава раствора в критической области. [c.61]

Легко заметить, что равноправность обоих способов расчета здесь может иметь место только в том случае, если химические потенциалы любого, скажем, t-ro компонента во всех фазах одинаковы. Поэтому разрешение упомянутого четвертого вопроса связано с необходимостью рассмотреть фазовое равновесие и доказать одну из самых важных теорем учения о фазовом равновесии, а именно теорему, что при термодинамическом равновесии химический потенциал любого компонента во всех фазах одинаков. Несмотря на то, что доказательство этой теоремы имеется во всех курсах тер--модинамики, воспроизведем его здесь с целью оттенить некоторые обстоятельства, которые заслуживают особого внимания. [c.233]

Соглашение о стандартных состояниях дополняется еще вторым общепринятым соглашением считать температуру 25° С Т = 298,16° К) стандартной температурой, т. е. температурой, для которой надлежит в первую очередь измерять и вычислять все термодинамические величины. Превышение энтальпии моля какого-либо чистого вещества (химического соединения) над энтальпией образующих его элементов, когда соединение и элементы сопоставлены при одинаковой температуре Г в их стандартных состояниях, обозначают через АЯ° если же имеют в виду ту же величину, но не для произвольной температуры Т, а для стандартной, то это стандартная энтальпия образования обозначается АН°мв- Аналогично для записи стандартного полного термодинамического потенциала химического соединения применяют обозначение А2°298. [c.296]

Но при термодинамическом равновесии химический потенциал t-ro компонента во всех фазах одинаков, и поэтому в формуле (10,2), сохраняя в правой ее части выражение химического потенциаля насыщенного а-пара t-ro компонента, можно в левой части вместо fij написать просто fi,— химический потенциал того же компонента в изучаемой нами термодинамической системе. Таким образом, представление о летучести сводит задачу вычисления химического потенциала [ii вещества к изучению давления fi равновесного а-пара [c.338]

Связь коэффициентов активности с энергией взаимодействия можно установить при помощи общих термодинамических положений. Химический потенциал ионов г-го сорта в реальном ц и идеальном Иг растворах различаются на величину парциальной энергии взаимодействия этих ионов с их окружением [c.42]

Из рис. 32.1 видно, что реакционная способность молекулы, находящейся на поверхности (тенденция к переходу из одной фазы в другую, термодинамическая активность, химический потенциал), должна сильно отличаться от реакционной способности молекулы в объеме вещества. Кроме того, можно прийти к выводу, что для больщинства условий разные молекулы на поверхности будут обладать различной тенденцией к переходу из одной фазы в другую вследствие неровностей на поверхности. То же наблюдается, конечно, и для атомов в молекулах вспомните различие в реакционной способности первичного, вторичного и третичного атомов углерода (т. 2, гл. 24). Рис. 32.1 также поясняет одну из основных трудностей в изучении химии поверх- [c.52]

Для того чтобы выяснить влияние концентрации мономера в растворе на условия равновесия, необходимо ввести новую термодинамическую функцию —-химический потенциал системы. [c.77]

Но равновесие фаз в сплаве определяется величинами энергий Гиббса или других термодинамических свойств фаз не на всем поле термодинамических переменных, а лишь на границах гомогенных областей сосуществующих фаз. Следовательно, в ходе расчетов с применением диаграмм состояний можно построить не всю поверхность термодинамического потенциала, а в лучшем случае лишь некоторые ее сечения, зависящие от вида диаграммы состояний. Это поясняется рис. 3, на котором для диаграммы типа вырожденной эвтектики без первичных твердых растворов схематически показана поверхность относительного химического потенциала жидкой двухкомпопентной системы, Аца, и пересекающая ее поверхность функции неравновесного плавления компонента А, (гА,т( ). Согласно (18) линия пересечения этих поверхностей отвечает значениям химического потенциала А в сосуществующих фазах — жидком растворе и чистом веществе А. Проекция линии на координатную плоскость Т, х дает диаграмму состояний системы. Зная кривую ликвидус ЫЪ) и свойства чистого компонента А (т. е. поверхность Цл.т), можно восстановить форму сечения (ас) поверхности Ац, . Построить же по сечепию всю поверхность А1Хд(Г, х) нли даже ее участок, непосредственно примыкающий [c.18]

Уравнение (1.59) дает строгое математическое определение химического потенциала как частной производной от некомпенсированной теплоты по числу молей некото poro i-ro компонента при постоянных значениях числа молей других компонентов и параметров состояния, соответствующих своему термодинамическому потенциалу. Физический смысл химического потенциала, однако, менее ясен, поскольку в закрытой системе изменение количества вещества в принципе не должно иметь места. [c.37]

На рис. 2.23 представлена зависимость скорости коррозионного проникновения Vg сварочной проволоки св-08 от степени пластической деформации 8. В этой зависимости отмечается максимум. Механохимический эффект наиболее сильно проявляется на стадии деформационного упрочнения, когда имеет место интенсивное образование дислокационных скоплений в металле, приводян1ее к росту термодинамического и химического потенциала. Чем больше степень деформации, тем больше скорость коррозионного проникновения металла. Однако, в области деформации, соответствующей стадии динамического возврата, этот эффект заметно снижается. Это связано с затуханием процессов деформационного упрочнения металла. Подобные зависимости отмечаются при коррозионных испытаниях малоуглеродистой стали электрохимическими методами [50]. [c.128]

Рассмотрим пример построения диаграммы в координатах потенциал 1 — концентрация с, выражающей термодинамическое условие равновесия раствора и твердой фазы в двухкомпонейтной системе, в которой компоненты неограниченно растворяются друг в друге в жидком состоянии, не растворяются в твердом состоянии и химически не взаимодействуют ( 81). Графически изменение термодинамического потенциала жидкой фазы с изменением состава раствора при определенной температуре (рис. 78) представляется кривой, соединяющей точки АуВу. Так зя кривая вогнута к оси состава, так как после образования устойчивого однофазного раствора термодинамический потенциал системы должен быть меньше, чем до смешения компонентов. Значения 2 для расплавов чистого А и чистого В соответствуют точкам Ау и 1. Для твердого компонента В более устойчивого, чем его переохлажденный расплав, величина I будет соответствовать точке Вг-которая всегда лежит ниже, чем Ву. [c.211]

Электрохимические элементы часто применяют для того, чтобы определить изменение изобарного потенциала химической реакции. Электрическая энергия, вырабатываемая элементом, работающим обратимо, равна полезной работе суммарного процесса, протекающего в элементе, который рассматривается как термодинамическая система. Как известно, полезная работа обратимого процесса является максимальной и равна изменению изобарного потенциала системы AG. Это изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на электродах, т. е. суммарной химической реакцией или другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и т. д.), протекающими обратимо. Если процесс является обратимым, можно заставить элемент работать в условиях почти полной компенсации ЭДС элемента подключением внещ-ней разности потенциалов. При этом можно провести процесс в электрохимическом элементе бесконечно медленно, приближаясь бесконечно близко к состоянию равновесия. Такому процессу и соответствует измеренная величина , зная которую можно вычислить изменение изобарного потенциала системы AG. [c.244]

Итак, если рассматриваемый компонент присутствует в обеих фазах, то условие равновесия приводит к зависимостям (7.45) и (7.46), которые не лротиворечивы только в отношении знака равенства, тогда как в отношении знака неравенства они взаимно исключают друг друга. Отбрасывая на этом основании знак неравенства, мы убеждаемся, что при термодинамическом равновесии химический потенциал любого компонента одинаков во всех -фазах, для которых этот компонент является действительным компонентом (т, е. в которых этот компонент присутствует хотя бы в исче- [c.234]

В этом случае соотношение (7.45) отпадает, и поэтому мы лишаемся основания для игнорирования знака неравенства. Следовательно, единственное, что мы можем утверждать про возможный компонент, это то, что его химический потенциал в той фазе, где этот компонент присутствует, меньше или, в крайнем случае, равен химическому потенциалу того же компонента в других фазах, где при равновесии не имеется даже следов этого компонента. Иначе говоря, если для какого-либо компонента отсутствует равенство химических потенциалов в разных фазах, то при термодинамическом равновесии такой компенент сосредоточивается в той же фазе (или в тех же фазах), где его химический потенциал минимален. [c.235]

Как известно из огромного опыта, накопленного химией, с увеличением молекулярного веса химических соединений подвижность их молекул уменьшается. Полезно подчеркнуть, что устойчивость высокомолекулярных соединений, особенно органических, является следствием не низкого термодинамического потенциала (т. е. малого запаса свободной энергии), а малой подвижности громоздких макромолекул и малой скорости диффузионных процессов. Всякие же физико-химические изменения тел — плавление, растворение, кристаллизация, испарение, деформация — неизбежно связаны с перемещением молекул. Для химических превращений, которые невозможны без непосредственного контакта между молекулами реагирующих веществ, тем более требуются перемещения, диффузионное проникно-вение одного компонента в массу другого и пр. Естественно, что не-I большие молекулы низкомолекулярных соединений, будучи значи- Н тельно подвижнее макромолекул, гораздо легче подвергаются хими- ческим и физико-химическим превращениям. В температурных условиях земного шара только высокомолекулярные тела достаточно I устойчивы к химическим и физико-химическим превращениям. Дол- говечность объектов живой и мертвой природы была бы ничтожной, если бы они состояли из низкомолекулярных соединений. [c.17]

Впоследствии было предпринято несколько попыток более строгого рассмотрения рассеяния света как в тройных, так и в многокомпонентных системах, с учетом термодинамического взаимодействия компонентов растворителя между собой и с полимерными молекулами [25—28]. Результаты сравнивались с экспериментальными данными работы [24]. Рид [29] провел новое рассмотрение избирательной адсорбции в тройных системах путем введения в выражение для химического потенциала раствора коэффициента /123, учитывающего тройные взаимодействия всех компонентов раствора. По собственным экспериментальным данным светорассеяния растворов полистирола в различных смесях бензол — циклогексан им вычислены параметр избирательной адсорбции и коэффициент Х123. [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология