Самопроизвольная реакция

Самопроизвольной реакцией называется химический процесс, который за достаточное время может осуществляться сам по себе, без какой-либо посторонней помощи. Некоторые самопроизвольные реакции протекают быстро, другие медленно, но в определении самопроизвольной реакции не [c.196]

Что называется самопроизвольной реакцией Должна ли самопроизвольная реакция обязательно быть быстропротекающей Приведите примеры самопроизвольных реакций, помимо указанных в данной главе. [c.198]

Если рассматривать систему, находящуюся в изобарно-изо-термических условиях, то критерием направления самопроизвольного процесса в ней будет [см. (1.13.17)] AG < О, т. е. энергия Гиббса системы должна в ходе самопроизвольной реакции уменьшаться до тех пор, пока величина G не достигнет минимального значения, соответствующего равновесию. В 13 главы I было показано (1.13.28), что условие AG < О эквивалентно условию [c.94]

Гиббс ввел понятие свободная энергия . (Необходимость введения этого понятия была обусловлена тем, что измерить изменение величины свободной энергии легче, чем измерить изменение энтропии.) Любая химическая реакция сопровождается изменением свободной энергии системы. Изменение теплосодержания строго соответствует уменьшению свободной энергии и увеличению энтропии. Поскольку обычно самопроизвольные реакции сопровождаются выделением теплоты, то теплосодержание системы при протекании таких реакций уменьшается. Однако в некоторых, хотя и считанных случаях изменение свободной энергии и энтропии бывает таким, что теплосодержание системы увеличивается, и тогда самопроизвольная реакция идет с поглощением энергии. [c.113]

Но это правило Бертло, на первый взгляд представлявшееся вполне приемлемым, было ошибочным. Во-первых, не все самопроизвольные реакции протекают с выделением теплоты некоторые реакции сопровождаются поглощением теплоты, и в ходе таких реакций температура среды, окружающей реакционную смесь, действительно понижается. [c.110]

Укажите, правильно ли каждое из приведенных ниже утверждений. Если оно неправильно, укажите, что в нем неверно, а) Все экзотермические реакции являются самопроизвольными. б) В большинстве самопроизвольных реакций энтропия Вселенной повышается. в) Если эндотермическая реакция имеет положительное AS, то изменение свободной энергии, связанное с этим процессом, по мере повышения температуры должно становиться все более отрицательным. [c.197]

Итак, движущая сила реакции, проводимой при постоянных давлении и температуре, измеряется изменением свободной энергии продуктов по сравнению с реагентами. Если изменение свободной энергии отрицательно, реакция протекает самопроизвольно если изменение свободной энергии положительно, реакция протекает самопроизвольно в противоположном направлении если же изменение свободной энергии равно нулю, реагенты и продукты находятся в равновесии. Изменение свободной энергии складывается из двух составляющих AG = АН — TAS. Значительное уменьшение энтальпии, означающее выделение теплоты, благоприятствует протеканию реакции. Но следует учитывать и другой фактор. Значительное возрастание энтропии при образовании продуктов из реагентов также благоприятствует реакции. При обычных температурах энтропийный фактор, как правило, невелик, и поэтому AG и АН имеют одинаковые знаки. В таких случаях самопроизвольные реакции оказываются экзотермическими. Но возможны и другие варианты, когда энтальпийный и энтропийный факторы действуют в противоположных направлениях, и может случиться, что энтропийный член оказывается преобладающим. Это относится главным образом к реакциям, в которых происходит превращение твердого или жидкого вешества в газы или растворы. [c.75]

При воздействии на любой из испытанных материалов жидкого кислорода самопроизвольные реакции не происходят. [c.57]

Химическая реакция, которая может произойти сама по себе за то или иное время, называется самопроизвольной. На открытом воздухе, а также в условиях, существующих в двигателе автомобиля, сгорание бензина представляет собой самопроизвольную реакцию [c.168]

Взрывы служат примерами быстрых, самопроизвольных реакций, однако не только такие быстрые реакции, как взрывы, протекают самопроизвольно. Очень важно ясно понимать отличие между скоростью реакции и самопроизвольностью ее протекания. Если смешать газообразные кислород и водород при комнатной температуре, они годами могут оставаться в смешанном состоянии без видимого протекания реакции. Тем не менее реакция образования воды [c.168]

Этот пример показывает, почему химикам интересно знать, самопроизвольна ли каждая реакция, т.е. иметь представление о ее естественной тенденции к осуществлению. Если изучаемая химическая реакция является самопроизвольной, но медленной, можно попытаться ускорить ее протекание. Чаще всего для этого достаточно повысить температуру или подобрать катализатор. Действие катализаторов будет подробнее обсуждаться в гл. 22. Но вкратце уже сейчас можно определить катализатор как вещество, которое помогает самопроизвольной реакции протекать быстрее, обеспечивая ей более легкий путь. При достаточно высокой температуре бензин быстро горит в воздухе. Роль искры зажигания в автомобильном двигателе заключается в создании исходной высокой температуры. Выделяющееся в результате реакции тепло поддерживает высокую температуру, необходимую для дальнейшего протекания реакции. Но если подобрать подходящий катализатор, бензин будет соединяться с кислородом и при комнатной температуре, потому что в естественных условиях реакция между этими веществами является самопроизвольной, хотя и медленной. Однако никакой катализатор никогда не заставит соединяться диоксид углерода и воду с образованием бензина и кислорода при комнатной температуре и умеренных давлениях, и только невежественный химик потратит время на поиски такого катализатора. Короче говоря, понимание различия между самопроизвольными и несамопроизвольными реакциями помогает химику увидеть границы возможного. Если реакция возможна, но пока еще не найден путь ее осуществления, целесообразно заниматься поисками таких путей. Если же процесс принципиально невозможен, не следует тратить на него время. [c.169]

Рис. 18.7. Аналогия между изменением потенциальной энергии камня, скатывающегося с холма (а), и изменением свободной энергии в самопроизвольной реакции (б). Положение равновесия в случае а определяется минимумом потенциальной энергии, которой может обладать система. Положение равновесия в случае б определяется минимумом свободной энергии, которой может обладать система.

Описанный выше элемент, действуюший благодаря разности давлений, является примером концентрационных элементов он способен создавать но внешней цепи электронный ток вследствие того, что концентрация газообразного Н2 в двух сосудах с электродами различна. Можно построить аналогичный концентрационный элемент, используя медные электроды и растворы Си804. Если привести в соприкосновение два раствора сульфата меди различной концентрации, они самопроизвольно смешаются друг с другом (рис. 19-3, а). Можно использовать эту самопроизвольную реакцию, чтобы построить элемент, подобный изображенному на рис. 19-3,6. В левом сосуде с разбавленным раствором медный электрод медленно подвергается эрозии по мере того, как медь, окисляясь, образует новые ионы Си . Следовательно, левый электрод является анодом и на нем накапливается избыток электронов. В правом сосуде с раствором высокой концентрации ионов Си часть ионов меди будет восстанавливаться и образующаяся медь осаждается на медном катоде. Если соединить два электрода, электроны протекут по проволоке слева направо, а сульфатные ионы будут диффундировать справа налево, чтобы поддерживалась электрическая нейтральность раствора. Разбавленный раствор в левом сосуде становится более концентрированным по Си304, а концентрированный раствор в правом сосуде становится более разбавленным, подобно тому как это происходило при свободном смешивании растворов. Когда концентрации растворов в двух отделениях прибора становятся равными, электронный ток прекращается. [c.162]

Как влияет катализатор на самопроизвольную реакцию Как он влияет на положение равновесия реакции [c.198]

Однако не составляет труда найти исключения из принципа Бертло и Томсена, т. е. указать самопроизвольные реакции, протекающие с поглощением теплоты. Одним из примеров является испарение воды или любо- [c.66]

Работа, выполняемая самопроизвольными реакциями. Концентрационные элементы. [c.156]

Полная самопроизвольная реакция описывается уравнением [c.167]

Как скажется на напряжении электрохимического элемента, в котором протекает самопроизвольная реакция [c.201]

Запищите уравнение самопроизвольной реакции в-системе [Ва2+] = [304 ] = 1 моль/л. [c.113]

Сходным образом, э. д. с. полярность и, самопроизвольная реакция могут быть определены для любого элемента, электродные реакции которого и стандартные потенциалы известны. [c.36]

Направление самопроизвольной реакции [c.113]

Это экзотермическая и самопроизвольная реакция. Суммирование реакций (18.16) и (18.17) дает [c.191]

Одна из таких самопроизвольных реакций происходит, если кусочек цинка поместить в раствор, содержащий ионы Си . При протекании этой реакции голубая окраска раствора, характерная для ионов Си (водн.), исчезает, и на поверхности цинка начинает осаждаться металлическая медь. Одновременно происходит растворение [c.204]

Заметим, что самопроизвольным реакциям соответствует отрицательное значение ДО, но по ложительное значение Е [c.213]

Пользоваться электродными потенциалами для предсказания самопроизвольности реакции. [c.235]

ДОО и, значит, самопроизвольно реакция синтеза Н1 идти не может. При этих условиях самопроизвольно может идти только обратная реакция. [c.165]

В предыдущем параграфе с самого начала предполагалось, что концентрации всех реагирующих веществ соответствуют положению равновесия при данных условиях отсюда были выведены уравнения, связывающие между собой эти равновесные концентрации. Очевидно, однако, что исходная смесь веществ может не соответствовать положению равновесия. В этом случае в системе должна происходить самопроизвольная реакция, приводящая систему к равновесию. [c.94]

В 1863 г. норвежские химики Като Максимилиан Гульдберг (1836—1902) и Петер Вааге (1833—1900) опубликовали брошюру, в которой излагали свою точку зрения на причины, определяющие направление течения самопроизвольных реакций. Эти ученые вернулись к предположению, высказанному Бертолле (см. гл 4) за полстолетия до этого Бертолле считал, что направление реакции зависит от массы участвующих в ней отдельных веществ. Гульдберг и Вааге полагали, что направление реакции определяется не просто массой отдельных веществ, а скорее массой отдельных веществ, приходящейся на данный объем реагирующей смеси, другими словами — концентрацией веществ. [c.111]

Явление химической нндукции интересно тем, что свободная энергия, выделяющаяся при самопроизвольной реакции, в которой участвует индуктор, может скомпенсировать затрату энергии, необходимой для образования веществ с большим запасом свободной энергии. [c.192]

Интересной в этом отношении является изученная Шиловым самопроизвольная реакция окисления трехокиси мышьяка бромноватой кислотой. Чтобы реакция окисления трехокиси мышьяка бромноватой кислотой была возможна, необходимо присутствие в системе бромистого водорода. При иод-кисленпи смеси КВрОз и АзгОз слабой кислотой реакция практически не идет. Только при большой концентрации водородных ионов оказывается возможным образование бромистого водорода по реакции [c.192]

Прежде всего необходимо отметить, что электрохимическим путем можно проводить и такие реакции, которые химическим путем при обычной температуре не идут. Самопроизвольные реакции всегда сопровождаются уменьщением свободной энергии электрохимическим же путем можно проводить реакции, со.провождающиеся увеличением свободной энергии. Например, реакция разложения воды при обычной температуре не идет, но процесс соединения водорода с кислородом в присутствии катализатора протекает легко. Электрохимическим же путем (элек-гролизом) вода легко разлагается уже при обычной температуре. [c.606]

Какой критерий позволяет судить о самопроизвольном характере реакции Представления о самопроизвольном осуществлении реакций и о химическом равновесии обсуждались в гл. 4, но там мы принимали на веру приводившиеся значения констант равновесия. Теперь мы увидим, как эти константы связаны с другими измеряемыми свойствами реакции. Протекание большинства самопроизвольных реакций сопровождается вьщелением тепла. В качестве примера можно сослаться на такие общеизвестные явления, как взрывы и реакции горения. Но насколько обоснованным оказался бы общий вывод, что все самопроизвольные реакции сопровождаются выделением тепла Почему одни реакции осуществляются настолько полно, что после их протекания практически не остается реагентов, тогда как другие приостанавливаются при образовании смеси реагентов и продуктов Можно ли предсказать заранее, каким из этих двух способов будет вести себя интересующая нас реакция Как влияет на самопроизвольное протекание реакции количество имеюгцихся реагентов или продуктов [c.6]

Чем определяется способность химической реакции к самопроизвольному протеканию Какие измеряемые или поддающиеся вычислению свойства систем Hj, I2 и НС1 указывают, что реакция между Hj и lj протекает самопроизвольно со взрывом при условиях, в которых разложение НС1 на Hj и I2 практически не поддается наблюдению В 1878 г. специалисты в области термодинамики француз Марселей Бертло и датчанин Юлиус Томсен дали на эти вопросы неверный ответ, сформулировав принцип Бертло и Томсена всякое химическое изменение, происходящее без участия внеишей энергии, приводит к образованию определенного вещества или системы веществ с максимально возможным выделением теплоты. Другими словами, по Томсену и Бертло, все самопроизвольные реакции должны быть экзотермичными. [c.66]

Больщинству людей выражения самопроизвольный и быстрый кажутся почти синонимами, однако следует подчеркнуть разницу между ними. Необходимо также провести четкое различие между экзотермическими и самопроизвольными реакциями. Хотя это различие будет подробно объяснено в гл. 16, преподаватель должен предотвратить отождествление этих понятий, чтобы потом не прищлось переучивать учащихся. [c.571]

В диапазоне воспламенения любой газовоздушной смеси существует минимальная температура, известная как температура самовоспламенения, ниже которой самопроизвольная реакция окисления невозможна. Значения температур воспламенения представлены в табл. 1.2 работы [Harris, 1983], а также в других справочных материалах. Для парафинов диапазон температур самовоспламенения составляет от 214 °С для гептана до 540 °С для метана. Для олефинов (этиленовых углеводородов) температуры самовоспламенения несколько ниже, чем для соответствующих парафинов. Температура воспламенения водорода выше по сравнению с метаном. Известен также такой важный параметр, как минимальная энергия зажигания. Ее значения для парафинов находятся в диапазоне 0,25 - 0,29 МДж, для водорода и ацетилена они значительно меньше - около 0,02 МДж. [c.278]

Значения этих функций при 25 °С и 10 5 Па называются стандартными и обозначаются ДО , ДЯ , Д5 . Для отрицательных значений ДО реакция термодинамически возможна, тогда как для значений ДО от О до 42 ООО Дж/кмоль вероятность самопроизвольной реакции невелика, однако этот вопрос заслуживает дополнительного исследования. При Д042 000 Дж/кмоль самопроизвольная реакция невозможна. [c.182]

Изменение свободной энергии при постоянных температуре и давлении непосредственно связано с самопроизвольностью реакции. Для любого самопроизвольного процесса АС отрицательно положительное АС указывает, что рассматриваемый процесс является несамопрои- [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология