Значение химических равновесий в природе

Химические цепи. Химические цепи состоят из электродов, потенциалопределяющие реакции которых различны. Электрическая энергия возникает за счет энергии химической реакции, протекающей в цепи. Для химических цепей справедливы ранее установленные термодинамические соотношения между э. д. с. и тепловым эффектом реакции, а также между стандартной э. д. с. и константой равновесия реакции (см. 175.) Химические цепи разнообразны по природе и свойствам электродов, из которых они состоят. Для определения реакций, протекающих в химических цепях, поступают следующим образом. Прежде всего следует определить полярность электродов. Для этого сравнивают ф+ и ф . Однако обычно с известным допущением используют значения стандартных потенциалов (см. табл. 26). Так, например, для цепи [c.487]

А.З. Значение химических равновесий в природе [c.37]

Константа химического равновесия (136—138)—функция только от температуры и природы изучаемой реакции, которая определяет состав равновесной системы. Численное значение константы равновесия определяется стандартным изменением энергии Гиббса при данной температуре. В зависимости от используемых единиц концентрации применяют различные виды констант равновесия, однозначно связанные между собой (Л а, Кр, Кс, Кх и т. п.). См. также Закон действующих масс . [c.311]

Величина выраженная через равновесные парциальные давления в идеальной газовой смеси, есть функция только температуры и не зависит от суммарного давления и парциальных давлений веществ в исходной смеси, т. е. от относительных исходных количеств веществ. Отметим, что величина Кр для равновесной смеси реальных газов зависит от давления. Очевидно, поскольку значение константы равновесия реакции не является произвольным, выбор стандартного состояния для нуля химического потенциала зависит от природы реагирующих веществ в том случае, когда имеется возможность химического взаимодействия между составляющими смеси. В силу этого соображения приведенный выше вывод не выдерживает критики, и поэтому представляет определенный интерес другой вывод закона действия масс, который не требует привлечения стандартных состояний. [c.241]

Таким образом, уравнение (III. 11) показывает, что величина ДС есть мера химического сродства, т. е. характеризует тенденцию веществ реагировать друг с другом с самопроизвольным образованием продуктов реакции. Очевидно, химическое сродство зависит не только от природы веществ и температуры, но и от их парциальных давлений. При изменении парциальных давлений в исходной смеси газов величина ДС может изменяться от +оо до —оо, проходя через нулевое значение при равновесии. [c.53]

С середины XIX в. возникают и укрепляются отдельные направления в физической химии. Г. И. Гесс (1836) установил закон постоянства сумм теплот, который способствовал возникновению термохимии. Огромное значение для развития физической химии имело открытие законов термодинамики (Карно, Джоуль, Майер, Клаузиус, Томсон и др.). Гиббсом было создано термодинамическое учение о фазовом и химическом равновесии. Открытие Д. И. Менделеевым периодического закона, создание А. М. Бутлеровым теории химического строения оказали сильное влияние на формирование представлений о взаимосвязи химической природы веществ и их физических свойств. [c.7]

Численное значение константы химического равновесия для заданной реакции при определенной температуре зависит только от природы реагентов, которая и определяет величину А0° [c.150]

Из сказанного следует, что химическое сродство зависит не только от природы веществ и температуры, но и от их парциальных давлений. При изменении парциальных давлений в исходной смеси газов величина AG может изменяться от 4-00 до —сх), проходя через нулевое значение при равновесии. [c.69]

Термодинамика [1—5] занимается количественным описанием изменений энергии и теплоты системы, связанных, в частности, с достижением химического равновесия. Зная изменение термодинамических величин, таких, как // и 5, можно предсказать, пойдет ли в данных условиях реакция или нет, и описать состояние равновесия. Более того, анализ значений термодинамических величин иногда может раскрыть природу сил, связывающих молекулы друг с другом. [c.200]

В системе, концентрации исходных реагентов которой не поддерживаются постоянными, а конечные продукты не удаляются из реакционной зоны, скорость прямой реакции убывает, а обратной -возрастает до определенного момента. При некоторых параметрах такой системы, значения которых в основном определяются природой реагентов, реакция может остановиться в положении равновесия. Как было отмечено ранее, в состоянии химического равновесия концентрации всех участников реакции стабилизируются, так как [c.60]

Согласно определению (3.20.3), константа равновесия химической реакции, выраженная по отношению к любой системе сравнения и в любой концентрационной шкале, является безразмерной величиной. Нетрудно заметить, что приведенные в табл. 3.2 константы равновесия К°г и /С/ выступают в виде функций температуры и давления, константы равновесия К, Кг и KI зависят дополнительно от природы растворителя, наконец, константы равновесия Кг и Кг" являются функциями только температуры. Значения констант равновесия К г и KI, К и Кг зависят, кроме того, от единиц измерения [с ] и и [с ] соответственно. [c.202]

Пол . чены значения энергий связи поверхности металлических катализаторов с элементами органических соединений — Н, D, С, О, N, определенные методом адсорбционно-химических равновесий или предложенным нами вариантом кинетического метода на основе реакции пара-орто-конверсии. Величины однотипных энергий связи в большинстве случаев мало изменяются при переходе от одного образца катализатора к другому и мало зависят от природы рассмотренных металлов. Высказано предположение, что на неоднородных поверхностях катализаторов реакции осуществляются преимущественно на участках с оптимальными значениями энергий связи, интервалы которых на разных катализаторах близки, а относительная доля — различна. [c.350]

Тепло, выделяющееся или поглощающееся при образовании соединения из элементов в результате различных химических реакций, называется энтальпией (теплотой) образования и обозначается символом AHf. Данные по теплотам образования необходимы при проектировании новых и совершенствовании уже действующих химических производств, а также для оценки теплотворной способности различных видов ракетных топлив и топлив для двигателей внутреннего сгорания. В современной химической технологии точные значения энтальпии образования важны для решения вопроса о возможности самопроизвольного протекания той или иной реакции в заданных условиях и определения численных значений констант равновесия. Знание энтальпий образования важно для решения ряда теоретических проблем, связанных с определением энергии связи, резонансной энергии и природы химической связи. Поэтому не удивительно, что в этом столетии определению теплот образования химических соединений уделялось значительное внимание . [c.77]

Численные значения Кс и Кр не зависят ни от концентрации реагентов и их соотнощений, наличия или отсутствия примесей или разбавителей, ни от давления (если газы идеальные, а давление не очень велико). Константы химического равновесия зависят лишь от природы реагентов и температуры. Связь между константой равновесия и температурой описывается уравнением Вант-Гоффа [c.46]

Но в настоящее время круг объектов, при изучении которых применяется построение диаграмм состав—свойство, расширился и распространился на все разделы неорганической химии и даже на ряд объектов органической химии. Однако общим при изучении разнообразных соединений является суждение о химической природе вещества на основе изучения его поведения при широком изменении состава и значения факторов равновесия — температуры, давления и концентрации растворителя. Это дает право восстановить первое определение физико-химического анализа, данное Курнаковым [76] еще в 1913 г., как приема или метода изучения химической природы вещества путем построения диаграмм состав—свойство. [c.64]

В большинстве прикладных задач не удается описать течение газа, используя лишь модель идеального газа. Реальное течение сопровождается физико-химическими процессами, природа которых и методы их математического описания суп] ественно различаются. Однако, несмотря на одновременное протекание различных ре таксационных процессов, их удается разделить и изучать независимо, поскольку взаимное влияние по суп] еству невелико. В частности, неравновесное возбуждение или дезактивацию колебательных степеней свободы можно изучить, используя неравновесные значения концентраций различных компонент, полученные в предположении равновесия поступательных и колебательных степеней свободы. Характер неравновесного протекания химических реакций в двухфазной среде лишь в малой степени зависит от динамического и теплового состояния частиц. В связи с этим в настоящей и следующей главах будут раздельно рассмотрены неравновесные физико-химические процессы, которые могут иметь место в соплах, в том числе неравновесное возбуждение колебательных степеней свободы, химические реакции, неравновесные двухфазные течения. [c.250]

Медленное установление химического равновесия, связанное с задержками реакций вдали от равновесия (индукционные периоды), изучаются в химии еще со времен Вант-Гоффа [126]. В настоящее время интерес к медленным релаксациям был вызван рядом экспериментов [233,269,529], в которых было обнаружено, что для некоторых химических (в том числе, гетерогенно-ка-талитических) реакций концентрации реагентов могут медленно приходить к своим предельным (стационарным) значениям, хотя наблюдаемая скорость реакции может оставаться достаточно большой. М. И. Темкин полагает, что подобная ситуация обычно обуславливается не собственными релаксационными процессами, которые определяются непосредственно механизмом реакции, а сторонними , вызванными причинами некинетической природы (диффузия веществ в объем катализатора, медленное изменение его структуры и др.). [c.112]

В некоторых случаях, особенно когда выбирается разделяющий агент для процесса азеотропной ректификации, может оказаться более удобным прибегнуть к определению свойств азеотропов. По полученным данным производится сравнительная оценка испытанных веществ. Следует отметить, что сравнительная оценка на основании таких данных может быть достаточно достоверной лишь в тех случаях, когда компоненты заданной смеси достаточно сильно различаются по химической природе. Если же это отличие мало, может потребоваться дополнительно определить равновесие между жидкостью и паром в нескольких точках бинарных систем, состоящих из компонентов заданной смеси и предполагаемого разделяющего агента, или определить значения а заданной смеси в присутствии последнего. [c.72]

При контакте двух полупроводников одинаковой химической природы, например, германия р а п типов, начальный барьер отсутствует и поэтому на границе раздела также возникает потенциальный барьер простейшей формы (рис. 40). Высота этого барьера при равновесии определяется значением контактной разности потенциалов (—АЕ = q AUJ, а внешняя разность потенциалов изменяет ее на величину, равную q AU. [c.161]

Константа равновесия не зависит от концентраций реагентов и для каждой температуры определяется только природой изучаемой реакции (значением А0°). При этом ни Кх, пи Кс или К-, в отдельности в общем случае такими свойствами пе обладают. Поскольку для химии равновесный состав представляет первостепенный интерес, определение коэффициентов активности или величин Кт имеет значение, далеко выходящее за рамки непосредственного интереса к физико-химическим свойствам растворов, с помощью которых вычисляют величины 7 . [c.137]

Значение ДОаа Для ионов (см. Приложение 1) отнесено к значению этой величины для иона водорода, принимаемой равной нулю. Стандартным состоянием для ионов принято их состояние в гипотетическом идеальном водном растворе мольной концентрации. Рассмотренная унификация важна не только потому, что ЛОаэа (или в общем случае АСг) непосредственно связана с константой химического равновесия, но и по другой причине различие в значениях образования двух веществ, так же, как и различие в значениях АН1э АНт), отражает лишь различие в природе этих веществ. [c.407]

Как видим, появление дополнительно еще только одной жидкой фазы существенно усложняет общую картину фазового равновесия в двухкомпонентной системе. Очевидно, образование промежуточных твердых фаз в двухкомпонентной системе также должно внести самостоятельный элемент в диаграмму состояния. Как правило, промежуточные твердые фазы формируются на основе определенных химических соединений, которые могут плавиться конгруэнтно либо распадаться в результате перитектического превращения. Обсуждение характера концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала промежуточных, фаз следует вести в соответствии со строго термодинамически обоснованным понятием фазы. При этом требуется уточнение принадлежности растворов на основе существующих в системе определенных химических соединений к одной или разным фазам. Как известно, природа фаз определяется особенностями межмолекулярного взаимодействия. Последнее в первую очередь обусловлено сортом частиц, их образующих, так как именно природа частиц, образующих данную фазу, обусловливает величину и характер сил обменного взаимодействия, что приводит к формированию вполне определенных химических йязей. Если растворы и фазы различаются родом образующих их частиц (по сортности), то, следовательно, их химические составы (речь идет об истинных составах) качественно различны. Следствием этого является тот факт, что термодинамические характеристики фаз, различающихся родом частиц, описываются разными фундаментальными уравнениями. Это очень важное заключение с необходимостью приводит к выводу о том, что такие растворы даже в пределах одной гомогенной системы должны рассматриваться как самостоятельные фазы. Различие между зависимостями свойств растворов, имеющих качественно иные химические составы, от параметров состояния должно проявляться если не в виде функций, то по крайней мере в значениях постоянных величин, фигурирующих в уравнениях этих функций и отражающих специфику меж-частичного взаимодействия, а следовательно, и химическую природу сравниваемых растворов. В случае растворов или фаз переменного состава данному качественному составу или, иначе говоря, данному набору частиц по сорту отвечает конечный интервал Голичественных составов в данной системе, в пределах которого только и существует строго определенный единственный вид зависимости термодинамических и иных свойств от параметров состояния. Положение о том, что характер зависимости свойств от параметров состояния определяется качественным химическим составом, весьма существенно и названо А. В. Сторонкиным принципом качественного своеобразия определенных химических соединений. Значение этого принципа заключается в том, что его использование позволяет четко определить принадлежность рас- [c.293]

Находящиеся в равновесии фазы могут содержать такие вещества, которые при контактировании фаз, всех или некоторых, химически взаимодействуют. В таких случаях состояние равновесия зависит от химической природы компонентов и их коэффищ1ентов распределения между фазами, а также от температуры, давления и полного состава системы. Скорость достижения химического равновесия имеет важное практическое значение. Более быстрому установлению равновесия способствуют высокие температуры, соответствующее изменение давления и обычно присутствие катализаторов. Влияние температуры часто бывает двойственным ее повыщение ускоряет достижение равновесия, однако при этом состав системы может оказаться нежелательным. Рещая практические задачи, необходимо прежде всего найти такие равновесные условия, которые благоприятствуют получению требуемого состава, а затем изыскивать пути проведения реакции с приемлемой скоростью. В данной главе будет рассмотрена только зависимость состава и распределения фаз при равновесии от температуры и давления. Обсуждение начнем с теории единичных и мультиплетных химических реакций, происходящих в одной фазе, а после этого рассмотрим многофазные процессы. [c.474]

Результаты расчетов приведены выше (см. табл. 1). Основной примечательный факт — постоянство энергии рекомбинации АПС на РЮа, неза-висяш ей от химической природы носителя (—30 000 кал1молъ). Следовательно, свойства АПС практически не зависят от природы носителя, а все различия в наблюдаемых данных связаны с изменением значения константы равновесия [3]. [c.125]

Основателем ятрохимии был швейцарский немец Теофраст Парацельс, утверждавший, что настоящая цель химии заключается не в нзго-товлении золота, а в приготовлении лекарств . Ятрохимия выражала стремление слить медицину с химией, переоценивая роль химических превращений в организме и придавая определенным химическим соединениям способность устранять обнаруживающиеся в организме нарушения равновесия. Если человеческое тело состоит из особых веществ, то происходящие в них изменения должны вызвать болезни, которые могут быть излечены лишь путем применения лекарств, восстанавливающих нормальное химическое равновесие. Вот примерно выраженная на современном языке мысль, которой руководствовался Парацельс при развитии ятро-химического учения. Парацельсовская идея о том, что жизненные явления обладают химической природой и что здоровье зависит от нормального состава органов и соков, не может не быть привлекательной даже для современного биохимика. Однако научную ценность она приобрела только тогда, когда воедино слилась с экспериментальным методом и, следовательно, обратилась к достоверным способам определения химического состава органической материи. Ни Парацельс, ни другие ятрохимики не могли тогда сформулировать эту проблему в такой форме они были сынами своего времени и поэтому обратили внимание на абстрактную сторону проблемы, как это позволяла тогда сделать наука. Нельзя сказать, что Парацельс не придавал никакого значения опыту, поскольку до него никто не проявил себя таким противником традиционной науки как в самом лагере схоластики, так и в области медицины, придерживавшейся еще древних принципов Галена. Но истолкование опытов было абстрактным, потому что еще не существовало настоящего экспериментального метода. Парацельс заимствовал из алхимической традиции учение о том, что существуют три основные составные части материи — ртуть, сера и соль, которым соответствуют свойства летучесть, горючесть и твердость. Эти три элемента составляют основу макрокосма [вселенной], но относятся и к микрокосму [человеку], образованному духом, душой и телом. [c.61]

Рад вопросов, связанных с химическим равновесием, рассмотрен в [5771—5796]. Доказательство единственности решения уравнения закона действия масс было дано Я. Б. Зельдовичем 5773]. Им же совместно с Д. И. Поля1рным 5774] разработана методика тепловых расчетов применительно к высоким температурам на основании значений термодинамических функций отдельных атомов, молекул и радикалов. В серии статей А. В. Воронова [5776—5784] обсуждено влияние обратимого превращения на характер зависимости свойств системы от обобщенных сил [5777, 5778], рассмотрено совместное решение некоторых уравнений высшей степени, возникающих при расчете химических равновесий [5779, 5780], выявлены особые точки обратимых химических реакций 5781—5783] и проанализирован ряд других вопросов. Влияние природы, размеров и симметрии молекул на равновесие рассмотрено в [5786, 5787], а влияние внешнего электрического поля — в [5792, 5793]. В [5797—5804] развит спектрофотометричеокий метод исследования равновесия реакций образования кисло-, родных и галоидных соединений металлов и измерены энергии диссоциации и энергии связи ряда молекул (см. также [6374—6376]). [c.54]

Курнаков 1317] полагал, что фазовый комплекс меняется под влиянием факторов равновесия, но сингулярный, или координатный, комплекс, состоящий из сингулярных сечений и звезд, остается неизменным. Но на основании приведенного материала мы можем считать, что сингулярный, или координатный, комплекс остается постоянным при изменении значений факторов равновесия лишь до тех пор, пока постоянен состав участвующих в равновесии химических соединений. Если в равновесии участвуют бертоллиды, в пределах которых коренным образом изменяется природа соединения, что связано с изменением валентности компонентов, то при этом изменяется и сингулярный комплекс. В связи с этим линии моновариантного равновесия не только смещаются, но могут и качественно изменяться, например, линии совместного выделения двух фаз переходят в линии превращения одной твердой фазы в другую с участием жидкой фазы, или ноивариантные точки эвтектического типа переходят в точки тройной перитектики. [c.120]

Эта реакция сильно сдвинута вправо за счет повышения трансмембранного АрН и движения анионов X и УО к внешней поверхности под действием сил трансмембранного электрического поля. На схеме (XXIV.5.1) природа X и У по-прежнему остается неизвестной. Однако главный недостаток хемиосмотического принципа сопряжения состоит в том, что роль АрН здесь сводится лишь к пассивному фактору, сдвигаюш ему химические равновесия в системе реакций. В самом деле, величина АрН в соответствии с представлениями классической термодинамики и кинетики определяет среднестатистическую вероятность, или среднее число актов переноса протонов между поверхностями мембраны, разделенными энергетическим барьером АрН+ [ср. (XIV.1.1)]. Однако само по себе значение АрН+ не раскрывает молекулярных механизмов процесса прохождения единичного протона через Н+-АТФ-синтетазу и синтеза АТФ в активном центре. Иными словами, несмотря на успех хемиосмотической теории, доказавшей роль АрН в качестве движуш ей силы синтеза АТФ, одного лишь концентрационного градиента протонов недостаточно для понимания молекулярного механизма сопряжения. Необходимо принимать во внимание активную роль протонов, непосредственно взаимодействуюш их с макро-молекулярным комплексом Н -АТФазы. [c.220]

А, В. Фрост [1], основываясь на количественном соотношении циклогексана -и метидццклолсптана в нефтя.х, определил приближенно ту температуру, при которой в природе происходит процесс преобразования нефти. С. И. Обрядчиков 12] делает попытку определить ио химическому составу нефтей и по константам равновесия отдельных реакций превра-шения углеводородов порядковое значение температур, при которых происходило превращение исходного органического вещества в нефть. [c.146]

В основе метода физико-химического анализа лежит изучение функциональной зависимости между числовыми значениями физических свойств химической равновесной системы и факторами, определяющими ее равновесие. При этом в зависимости от природы изучаемой системы исследуются самые различные физические свойства тепловые (теплопроводность, теплоемкость), элек- [c.390]

К объективным причинам относится объективно существующая на стадии проектирования неполнота экспериментальной информации о параметрах равновесия и физико-химических свойств веществ и их смесей при различных температурах и давлениях, неопределенность исходной информации об изменении активности катализаторов, о кинетических параметрах химических, диффузионных и теплообменных процессов, имеющих сложную детер.минированно-стохастическую природу, а также неполнота информации о сложной гидродинамической структуре лотоков внутри аппаратов [1, 4, 32]. Кроме того, к неопределенной информации относятся стохастически изменяющиеся параметры сырья, топлива и энергии, внешние климатические условия функционирования ХТС, конъюнктурные изменения производительности ХТС по выпуску некоторого продукта. Указанная неполнота исходной информации существенно влияет на степень достоверности или надежности принимаемых проектных решений. Достоверное проектное решение должно давать такие значения конструкционных параметров оборудования ХТС и такие значения, или пределы, изменения оптимизирующих технологических переменных процессов, которые при функционировании ХТС обеспечивают выполнение с некоторой степенью вероятности, или статистической оптимальности, требований задания на проектирование при любых значениях неопределенных параметров ХТП и возмущающих воздействиях внутри области их допустимых значений и при соблюдении заданных в регламенте технологических ограничений [1]. [c.23]

Pt(H2) I HjSO i i Ox/Red Au Pt где Ox/Red — окислительно-восстановительная пара, компоненты которой химически не взаимодействуют с золотом и платиной. В самом деле, в рамках концепции электронного равновесия на всех границах раздела ЭДС электрохимической цепи можно представить как разность электрохимических потенциалов сольватированного электрона в областях раствора вблизи правого и левого электродов. В записанных выше цепях вблизи правого электрода определяется окислительно-восстановительной системой Ox/Red и не зависит от природы индифферентного металла, который здесь служит лишь в качестве носителя свободных электронов. Следовательно, остается неизменной и ЭДС, поскольку левые электроды в рассматриваемых цепях идентичны, т. е. значения вблизи левых электродов также постоянны. Таким образом, благодаря электронному равновесию на границах раздела раствор/Pt [c.139]

Заметим, что на практике обычно встречаются случаи, когда концентрация основных носителей и степень отклонения от равновесия сравнительно невелики. Применительно к таким случаям можно утвержадть, что энергетические уровни ловушек, оказывающих наиболее существенное влияние на скорость генерации — рекомбинации, должны находиться в средней части запрещенной зоны. Из сказанного понятно, что примеси, определяющие концентрацию основных носителей, и примеси, определяющие значение коэффициента рекомбинации имеют, как правило, различную химическую природу. Эффективными центрами рекомбинации в кристаллах германия и кремния являются атомы золота, се-рабра, меди, водорода и некоторых других элементов. Атомы всех перечисленных элементов образуют примеси внедрения, причем соответствующие им энергетические уровни находятся в средней части запрещенной зоны. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология