Максимальная работа реакции и химическое сродство

Максимальная работа реакции, химическое сродство и прочность химических соединений [c.206]

Максимальная работа и химическое сродство. Каждая реакция сопровождается изменением внутренней энергии AU, которое влечет за собой совершение или затрату работы. Причиной изменения внутренней знергии, з следовательно и работы, совершаемой реакцией, является химическое сродство реагирующих веществ, зависящее в конечном счете от взаимодействия электрических зарядов, образующих атомы и молекулы. Термодинамика однако, как отмечалось выше, не идет так далеко, чтобы анализировать эту первопричину химических реакций, что было бы связано с детализацией строения материи, а ограничивается внешними проявлениями сродства в виде работы и теплоты. Изменение внутренней энергии проявляет себя в виде внешней работы расширения и работы других сил (электрическая, световая энергия и пр.), а также в виде теплоты. Последняя занимает обособленное положение потому, что она не может согласно второму началу быть нацело превращена в полезную работу. По этой причине ее целесообразно было выделить в виде особого слагаемого в уравнении первого начала, которое выше было представлено в такой форме [c.104]

Для количественного выражения химического сродства были предложены различные способы. Например, предлагалось выражать меру химического сродства скоростью химической реакции. Однако такой способ оказался неудачным, потому что скорость химических реакций зависит не только от состояния реагирующих веществ (концентрация, температура), но и от других причин, например, от присутствия катализаторов. Другое предложение, согласно которому мерой химического сродства является убыль внутренней энергии или энтальпии, т. е. теплота реакции, также оказалось неудачным, так как наряду с экзотермическими реакциями известно много самопроизвольно и энергично протекающих эндотермических реакций. Теперь, следуя предложению Вант-Гоффа (1884), за меру химического сродства между реагентами принимают максимальную работу реакций. Максимальная [c.110]

Изменение энергии Гиббса АО является мерой химического сродства Уменьщение ее выражает максимальную полезную работу процесса при постоянном давлении, т е равно максимальной работе реакции за вычетом работы против внешнего давления При отрицательном значении АО реакция идет слева направо, при положительном имеет место обратная реакция, при значении А0=0 наступает истинное химическое равновесие Процессы, протекающие при лостоянных объеме и температуре, характеризуются изохорно-изотермическим потенциалом [c.49]

Также в зависимости от условий опыта и свойств систем изменение MJ внутренней энергии распределяется между обоими слагаемыми Л и Q различно. Второе начало термодинамики однако доказывает, что ни при каких условиях не удается целиком превратить теплоту в работу. Ведя реакцию в тех условиях, при которых она дает максимум работы мы получим очевидно минимум теплоты Величина Л ах называется максимальной работой реакции и измеряет ее химическое сродство ( 58). Наоборот, ведя реакцию в тех условиях, когда никакой работы, кроме расширения (в случае непостоянного объема), не производится, получаем Л ,ш и Это максимальное т. е. наибольшее возможное количество теплоты [c.18]

Н. Н. Бекетов заканчивает разбор принципа Бертло сло-ва ми а потому положение Бертло следует считать во всяком случае неполным и односторонним . Этот вывод сделан Бекетовым, очевидно, еще до его ознакомления с Этюдами Вант-1 оффа (1885 год), в которых установлено, что максимальная работа есть мера сродства химических реакций. [c.24]

В 60-е годы XIX в. Н. Н. Бекетов одним из первых высказал мысль, что за меру химического сродства долн на быть принята максимальная работа реакции. Это положение было подтверждено Г. Гельмгольцем в 1882 г. и Я. Вант-Гоффом в 1889 г. [c.207]

Принятие максимальной работы реакции за меру химического сродства обосновывается вторым законом термодинамики. Согласно этому закону, все самопроизвольные процессы приближают систему, в которой они осуществляются, к состоянию равновесия, сопровождающегося увеличением энтропии и уменьшением термодинамических потенциалов Р к I. [c.207]

Максимальная работа реакции достаточно полно характеризует химическое сродство, что объясняется следующим [c.207]

Если химический процесс проводится изотермически и обратимо, то он дает максимальную работу за счет убыли свободной энергии. Эта максимальная работа обратимой химической реакции и может служить мерой химического сродства участвующих в ней веществ. [c.147]

МАКСИМАЛЬНАЯ РАБОТА РЕАКЦИИ И ХИМИЧЕСКОЕ СРОДСТВО, [c.53]

Существует несколько способов определения максимальной работы химических реакций (один из них изложен в главе V Химическое равновесие ). Чем больше максимальная работа реакции, тем больше химическое сродство между реагирующими веществами. [c.54]

На основании наблюдений различной тенденции веществ вступать в химические реакции друг с другом и в связи с этим разной полноты протекания реакций, показателем которой является константа равновесия, можно было предположить о наличии между веществами различного химического сродства. Благодаря трудам Гиббса (1878), Гельмгольца (1884) и Вант-Гоффа (1886) за меру химического сродства принята максимальная работа реакции. Более раннее предположение о том, что мерой химического сродства может служить тепловой эффект реакции (Томсон, 1853 Бертло, 1867) противоречит тому факту, что многие реакции протекают с поглощением теплоты (эндотермические). Это предположение противоречит также наличию обратимых реакций, при которых в зависимости от начального состава смеси процесс может протекать как в направлении экзотермической реакции, так и в обратном направлении эндотермической реакции. [c.98]

Чем больше максимальная работа реакции, тем больше сродство реагентов. Отрицательные значения максимальной работы отвечают отсутствию сродства, или же, иными словами, невозможности течения данной химической реакции. Далее, из уравнения (141 вытекает еще один важный вывод сродство не есть неизменное свойство вещества, оно меняется с концентрацией и с температурой. [c.181]

Это уравнение показывает, что работа в термодинамическом процессе может быть получена как за счет теплоты, так и за счет изменения внутренней энергии системы при соответствующих условиях. Следует указать, что для обратимого процесса является максимальной работой. Если работа получается за счет химической реакции, протекающей с изменением числа молей смеси, то максимальная работа может включать работу расширения и работу химических сил, которую определяют как химическое сродство, то есть [c.17]

Работа, производимая рабочим телом при термодинамически обратимом проведении процесса, называется максимальной, а для химической реакции ее называют химическим сродством. Если работу производит машина, в которой протекают термодинамически необратимые процессы, то она меньше работы равновесного процесса [c.94]

Химическое сродство характеризуют как максимально полезную работу реакции [c.254]

Правильная точка зрения, ранее всех высказанная Гиббсом (1878) в несколько позже Гельмгольцем (1884) и Вант-Гоффом (1885), предлагала оценивать химическое сродство, т. е. силы, заставляющие вещества химически взаимодействовать, величиной работы, которую эти силы способны произвести. При этом речь должна идти о работе, производимой системой в условиях равновесного проведения процесса, т. е. максимальной работе. Некоторая дальнейшая детализация показывает, что в условиях постоянства температуры и объема в качестве упомянутой меры следует рассматривать полную максимальную работу, которую реагирующая система способна произвести, т.е. Л -, max-Если же при проведении химической реакции соблюдается постоянство температуры и давления, то мерой химического сродства должна служить максимальная полезная работа Лг, max. [c.115]

Мы в основном будем рассматривать системы, в которых химические реакции протекают при постоянных давлении и температуре для них А т, max = —А г. где —AGt можно рассматривать в качестве меры химического сродства. Впрочем мы этим термином больше пользоваться не будем, но будем говорить об изменении изобарного потенциала при реакции или просто об изобарном потенциале реакции AGr, помня все-таки о связи ДОг с максимальной полезной работой. [c.115]

Какая величина характеризует стремление веществ вступать в химические реакции При ответе на этот вопрос следует иметь в виду, что в действительности возможны лишь те реакции, которые протекают самопроизвольно. Любая самопроизвольная реакция может служить источником работы. Эта работа характеризует тенденцию реакции к самопроизвольному протеканию и выход продуктов. Стремление данной реакции к самопроизвольному протеканию определяется химическим сродством реагирующих веществ друг к другу. Как уже отмечалось выше, мерой химического сродства является максимальная работа, которую данный процесс мог бы совершить. В этом случае максимальная работа Лмакс равна убыли энергии Гиббса, т. е. Л акс = —AG. Таким образом, мерой химического сродства является убыль энергии Гиббса. [c.46]

Максимальная работа равна энергии, которую нужно приложить к системе, чтобы остановить реакцию, т. е. преодолеть, силы химического сродства. Поскольку реакция протекает в направлении совершения положительной максимальной работы, знак или Ар " определяет направление самопроизвольного течения химического взаимодействия. [c.100]

Отсюда следует, что при изотермо-изобарных реакциях полезная работа может производиться только за счет химического сродства и не может превышать его. Максимального значения полезная работа достигает при обратимом протекании реакции, когда [c.43]

Уравнение (IX. 15) связывает химическое сродство реакции, протекающей в гальваническом элементе, с состоянием (активностями) веществ в нем. С другой стороны, величина —AG равна максимальной работе обратимого элемента [см. уравнения (IX. 4) и (1.90)] —AG = nPE. При подстановке (IX. 15) получим [c.483]

Величины стандартных потенциалов отражают способность веществ вступать во взаимодействие и являются мерой химического сродства. Химические реакции совершаются самопроизвольно при положительном значении максимальной работы. Если подстановка соответствующих величин в уравнения (I, 5) и (I, 6) дает А = 0, система находится в равновесном состоянии, если Л>0— процесс пойдет в прямом направлении и если Л<0 —в обратном. [c.19]

Понятие о химическом сродстве веществ. Максимальная работа химической реакции, 3 Ч [c.158]

Таким образом, химическая система тем более работоспособна и, следовательно, реакционная способность веществ будет тем большей, чем менее равновесна реакционная смесь. Для вычисления максимальной работы химической реакции (и химического сродства реагирующих веществ) Вант-Гофф вывел соотношения, получившие названия уравнений изотермы химической реакции [c.161]

Таким образом, химически обратимые реакции до перехода в состояние равновесия протекают с конечными скоростями. Поэтому с термодинамической точки зрения они необратимы и работа их не является максимальной. Однако можно мысленно представить, что эти реакции в прямом и обратном направлениях идут бесконечно медленно, через смежные равнс есные состояния, т. е. термодинамически обратимо. Тогда к ним можно применить общие условия термодинамического равновесия и рассчитать максимальную работу — меру химического сродства. По положительной величине максимальной работы судят о том преимущественном направлении обратимой реакции, которое приближает систему к равновесному состоянию. [c.118]

Измененйе энергии Гиббса АО является мерой химического сродства. Уменьшение ее выражает максимальную полезную, работу процесса при постоянном давлении, т. е. равно максимальной работе реакции за вычетом работы против внешнего Давлеиия. При отрицательном значении АО реакция идет слева направо, при положительном имеет место обратная реакция, при значении А0=0 наступает истинное химическое равновесие. [c.49]

Понятие химического сродства было введено в качестве меры стремления веществ соединяться одно с другим. Говорить о таком стремлении имеет смысл только в том случае, если рассматриваемые вещества реагируют самостоятельно, т. е. без внешнего воздействия (без подвода энергии). Логично оценивать это стремление по тому, насколько велики силы противодействия, которые потребовались бы, чтобы не дать возможность веществам образовать соединение. При обратимом процессе силы противодействия в каждый момент равны силам, действующим в рассматриваемой системе. Таким образом, работа, которая может совершиться, если реакция протекает обратимо, т. е. максимальная работа оказывается мерой сродства реакции. Так как в большинстве случаев имеют дело с реакциями, которые протекают при постоянном давлении (обычно атмосферном давлении), то целесообразно применять в качестве меры стремления веществ к образованию соединения не всю внешнюю работу, а только ту ее часть, которая была определена как толеаная работав). [c.164]

Для процессов, протекающих при постоянном объеме. Ad = О и, следовательно, А цкс =Указанные условия постоянства объема имеют место при проведении химической реакции в ящике Вант-Гоффа. Величину полезной максимальной работы при химической реакции можно рассматривать как меру химического сродства реагирующих веществ, так как она зависит только лишь от свойства реагирующих веществ и термодинамического состояния и не зависит от пути (при Т = onst) и случайных условий течения реакции. Знак полезной максимальной работы определяет возможность и невозможность реакции, и величина ее определяет константу равновесия. За величину химического сродства принято считать максимальную полезную работу реакции, когда концентрации или парциальные давления всех компонентов реакции равны единице. Следовательно, уравнение (П-4) может быть преобразовано в уравнение [c.21]

Ранее (Вант-Гофф, Гельмгольц) в качестве меры химического сродства, например при постоянных давлении и температуре, принимали максимальную полезную работу, соответствующую одному пробегу реакции (А = 1). Эта работа равна убыли О, т. е. — АС, находимой при условии постоянства химических потенциалов. Сродство по Де-Донде отличается от классического сродства примерно так же, как истинная скорость (производная) отличается от средней скорости (отношение конечных разностей). [c.311]

Таким образом принцип Вертело, названный им принципом максимальной работы, вернее было бы назвать правилом максимальной теплоты. Несмотря на все недостатки и неудачное название, которое может только ввести в заблуждение, отрицать значение принципа Вертело безусловно нельзя. Он был первой серьезной попыткой дать количественную оценку сродства и способствовал накоплению обширного экспериментального материала, позволившего установить истинную меру химического сродства. Наконец, существенно то, что при очень низких температурах реакции протекают практически без изменения энтропии, т. е. принцип Вертело действительно оправдывает название принципа максимальной работы. Так, если при условии Р = onst соблюдается условие S = onst, то убыль энтальпии в соответствии с уравнением (V, 4) равна уменьшению энергии Гиббса. [c.382]

Вант-Гофф использует в качестве меры химического сродства максимальную работу Av или для реакций, протекающих при V, 7 = onst или р, 7 = onst соответственно. [c.100]

Уравнением (1.89) можно воспользоваться для измерения химического сродства для этого нужно заставить химическую реакцию протекать в условиях равновесия (при Т, р = onst) и измерить совершаемую системой полезную работу. Эта максимальная полезная работа, взятая со знаком минус, согласно уравнению (1.89), равняется химическому сродству AG. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология