Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Условия химического равновесия течения

    Состояние химического равновесия определяется двумя признаками 1) если система находится в состоянии равновесия, то состав ее с течением времени при постоянных внешних условиях не изменяется 2) если система, находящаяся в равновесии, будет выведена из этого состояния вследствие внешних воздействий, то с прекращением их действия она возвратится к прежнему состоянию. При практическом определении равновесия химических реакций, протекающих сравнительно быстро, часто руководствуются только первым признаком. [c.245]


    Основная задача экспериментального изучения химического равновесия — определение состава равновесной смеси. Для этого необходимо, сохраняя внешние условия постоянными, проследить за изменением состава реагирующей смеси с течением времени, пока состав не перестанет изменяться. Постоянство температуры осуществляется с помощью термостатов. Постоянство давления обеспечивается маностатом. Во избежание изменений равновесного состава в ходе его измерений применяют физико-химические методы анализа, позволяющие анализировать смесь без нарушения установившегося равновесия. Особенно удобны электрохимические и спектральные измерения (электрическая проводимость, [c.251]

    Химическое равновесие. Самопроизвольно, т. е. без затраты работы извне, каждая система может переходить только из менее устойчивого состояния в более устойчивое. При постоянных температуре и давлении такой переход всегда сопровождается уменьшением энергии Гиббса системы. Пределом протекания реакции,, т. е. условием равновесия, является равенство AG = 0. Согласно равенству (1,7) самопроизвольному течению реакции благоприятствуют большие отрицательные значения АН (т. е. значительное выделение энергии в ходе реакции) и большие положительные значения AS (т.е. возрастание энтропии). Для многих не слишком сложных реакций первый (энергетический) фактор отражает обычное повышение устойчивости системы при уменьшении запаса ее внутренней энергии, которое проявляется в тенденции к большей агрегации вещества, укрупнению частиц. Второй же фактор энтропийный отражает тенденцию к дезагрегации, к усилению всяческих процессов диссоциации на более простые частицы, происходящих под действием теплового движения частиц. В реакциях, которые приближают систему к состоянию равновесия, эти два фактора действуют в противоположных направлениях, и общее течение процесса определяется действием преобладающего фактора и сопровождается сближением значений величин АН и TAS до тех пор, пока не будет достигнуто равенство их между собой,. [c.25]

    Если = т.е. константа скорости реакции стремится к нулю, мы вновь приходим к уравнению (1.29). При равновесном течении = поскольку это и есть условие химического равновесия. [c.22]

    В предельном случае, когда кинетический режим достаточно близок к режиму внутренней диффузионной области, концентрация в центре может быть принята равной равновесной концентрации, и, таким образом, их значения могут быть рассчитаны из условия химического равновесия в центре гранулы. При стационарном течении процесса и неравенстве коэффициентов диффузии компонентов смеси это равновесие будет отличаться от обычного химического равновесия тем, что равновесная концентрация будет зависеть в числе других величин также от коэффициентов диффузии. [c.430]


    А2.4. Стабильность работы электродов повышается после того, как электродам позволили достигнуть химического равновесия, например в течение 24 часов. Период достижения равновесия вновь покрытых металлом электродов электролитической ячейки можно сократить, установив их в ячейку при рабочих условиях, но используя электролит (уксусная кислота 70%), содержащий 50 мг/л хлористого натрия. [c.49]

    Молекулярно-статистически химическое равновесие определяется как такое состояние, при котором скорости прямой и обратной реакций равны друг другу, при этом равновесие наступает тогда, когда состав смеси с течением времени при постоянных внешних условиях не меняется. Однако неизменяемость состава смеси с течением времени может служить признаком, достаточным для констатирования наступившего равновесия лишь в том случае, если эта неизменяемость была достигнута в итоге самой реакции, т. е. при условии, что состав смеси до некоторого времени менялся вследствие реакции, а потом перестал меняться. [c.246]

    Управлять течением химического процесса и проводить его так, чтобы обеспечить максимальную скорость желаемой реакции, максимальный выход продуктов и минимальные затраты сырья, можно, только зная точно, какая из указанных выше причин преобладает. Если при заданных условиях реакция не идет в данном направлении из-за незначительных ее термодинамических возможностей или близости системы к истинному химическому равновесию (при котором ЛС имеет небольщую абсолютную величину), то для ее осуществления следует изменить условия (например, температуру, концентрации исходных веществ и давление) таким образом, чтобы термодинамические возможности реакции возрастали в нужном направлении. Из энергий Гиббса и констант равновесия можно определить окислительно-восстановительные потенциалы. И наоборот, из истинных окислительновосстановительных потенциалов двух пар можно найти АО для реакции между ними и, следовательно, константу равновесия. [c.219]

    Через определенный промежуток времени наступает такой момент, когда 01 = 2, т. е. устанавливается химическое равновесие, которое с течением времени при постоянных условиях не изменяется. Концентрации реагирующих веществ, установившиеся при химическом равновесии, называются равновесными. Обычно их обозначают квадратными скобками. Например, [Ь], [Н2], [Н1] в отличие от неравновесных концентраций, обозначаемых Сг Сп Сш. [c.55]

    Попытка точного аналитического исследования течений, близких К равновесным, была предпринята Рудиным [ ] полученные результаты были использованы для вывода критериев близости к условиям равновесия для частных типов химических реакций [ °]. В работе сначала рассматриваются уравнения (2 ), (3) и (5) вместе с уравнением состояния, калорическим уравнением состояния и уравнениями химического равновесия. Если / — некоторый параметр потока (например. Г, р, г и т. д.), то при заданных в некоторой точке (например, в сечении 1 на рис. 2) начальных условиях и при заданном изменении площади поперечного сечения А х) решение этих уравнений может быть записано в виде функций (х) (параметры равновесного течения). Затем рассматриваются уравнения, описывающие течение при тех же начальных условиях и той же функции А х), но при конечных скоростях реакции уравнения (2) — (5), уравнение состояния и калорическое уравнение состояния. Относительно решения этих уравнений / х) предполагается, что разность = f мала по сравнению с / , т. е. что выполняется неравенство А//Д < 1, которое служит определением течения, близкого к равновесному. Из этих двух систем основных уравнений Рудин получает затем уравнения вида [c.100]

    С учетом тождества/ = / 4- А/и неравенства Д///г для любой функции Р можно получить, что Р = Р + АР, где величина Р зависит лишь от параметров локального равновесного течения, и А/" < 7 . Исходя из общих условий термодинамической устойчивости химического равновесия, можно показать ), что нри [ А/// < 1 функция О положительна, когда А/// >0, отрицательна при А/// С О и С = О при А/// = 0. Поскольку практически во всех случаях функция С при малых значениях А/// пропорциональна А/// , то будем считать, что [c.101]

    К этим дифференциальным уравнениям должны быть добавлены граничные условия в точке х = —оо и в точке а = +00 (значения параметров в этих точках будут обозначаться индексами О и оо соответственно). При х = — оо все параметры течения принимают постоянные значения ((1/ёх = 0) и эти значения всех параметров, за исключением известны (ср. с пунктом в 2 главы 2). При а = +00 достигается химическое равновесие и все параметры также имеют постоянные значения (1Шх = 0). Во второй главе (ср. с 2 главы 2) было установлено, что [c.143]

    Изменение условий (температура, давление, концентрация), при которых система находится в состоянии химического равновесия (1 1 = К2), вызывает нарушение равновесия в результате неодинакового изменения скоростей прямой и обратной реакции (к 02). С течением времени в системе устанавливается новое химическое равновесие соответствующее новым условиям. Переход из одного равновесного состояния в другое называется сдвигом или смещением положения равновесия.  [c.113]


    Третья, четвертая и пятая главы посвящены непосредственно описанию необратимых физико-химических процессов в различных системах (однородных, непрерывных и прерывных). Здесь значительное место отводится химическим превращениям. Большая часть относящегося к ним материала сосредоточена в третьей главе. Особое внимание при рассмотрении химических процессов уделяется выбору числа и вида независимых переменных, необходимых для термодинамического описания, расчету изменений свойств системы в ходе процесса при различных граничных условиях, критериям самопроизвольного течения химических реакций в терминах сродства и скоростей, выражению законов химического равновесия в различных концентрационных шкалах, записи феноменологических уравнений, анализу связи (сопряжения) между реакциями. [c.7]

    Основной материал настоящей главы относится к химическим превращениям. Здесь рассмотрены такие вопросы, как определение числа и вида независимых переменных, необходимых для описания, расчет изменений свойств системы в ходе химического процесса при различных граничных условиях, выражение критериев самопроизвольного течения химических реакций в терминах сродства и скоростей, химическое равновесие, явление связи (сопряжения) между реакциями и т. д. Развитие реакций во времени обсуждается, главным образом, в линейном приближении. Что касается проблем, связанных с описанием химических превращений в нелинейной области (вдали от равновесия) и возникающих там диссипативных структур, то они в данной книге не затрагиваются. Читателей, интересующихся этими проблемами, мы отсылаем к превосходным монографиям [13—15]. Процессы структурной релаксации рассмотрены лишь в той степени, какая необходима для первоначального ознакомления с ними. [c.154]

    Определение состава равновесной смеси в системе углерод — водород — углеводород осуществлялось посредством приведения водорода в тепловое и химическое равновесие в нагретой углеродной трубке, быстрого замораживания и забора газовой пробы для анализа. Существуют два критических и до некоторой степени противоположных временных условия, которые необходимо выполнить, чтобы подойти к наблюдению истинного равновесного состояния. Во-первых, время, в течение которого газ доводится до полного теплового и химического равновесия с углеродной трубкой, должно быть значительным. Во-вторых, замораживание газа до комнатной температуры необходимо производить в достаточно малый промежуток времени, чтобы не смогло произойти обращения равновесия. Первое условие достаточно хорошо соблюдается, что видно из сравнения с результатами работы Мейера и Гомера [9]. Из их работы следует, что если графитовая поверхность не является достаточно гладкой с точки зрения атомных размеров (в наших исследованиях графитовые трубки определенно не были такими), то полное тепловое и, вероятно, химическое равновесие наступает в среднем после одного столкновения газовой молекулы с поверхностью. Большая поверхностная неоднородность обычного графита делает маловероятным тот факт, что отдельная молекула вернется в газовую фазу после одного столкновения более вероятно, что молекула совершает многочисленные короткие передвижения от одного участка поверхности к другому и каждое из них приближает систему к равновесию. Таким образом, если время контакта достаточно велико и позволяет каждой молекуле совершить множество столкновений с горячей поверхностью углеродной трубки, то установится полное тепловое и химическое равновесие. [c.309]

    Большое значение времени, прошедшего с момента изготовления раствора, обусловлено целым рядом причин. Во-нервых, это связано с тем, что при изменении условий суш,ествования радиоактивного изотопа в растворе химическое равновесие (реакции гидролиза, коллоидообразования, комплексообразования) может устанавливаться не мгновенно, но с некоторой конечной скоростью [ ] во вторых, в случае коллоидного состояния радиоактивных изотопов с течением времени могут происходить различные процессы, приводящие к изменению величины заряда коллоидных частиц, коагуляции их, изменению степени дисперсности и т. д. в-третьих, с увеличением времени хранения в растворе может возрасти количество коллоидных и других случайных загрязнений, возникающих за счет выщелачивания из стенок сосудов 8102 и попадания пыли из воздуха [27-29]  [c.48]

    Смещение химического равновесия подчиняется принципу Ле Шателье, согласно которому если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-нибудь из условий, определяющих положение равновесия, тогда в системе усиливается то из направлений процесса, течение которого ослабляет влияние произведенного воздействия, и положение равновесия сместится в том же направлении. [c.31]

    Состояние равновесия характеризует предел, до которого в данных условиях реакция протекает самопроизвольно. При любом исходном состоянии самопроизвольное течение реакции всегда приближает систему к состоянию химического равновесия. Если в систему, уже находящуюся в равновесии, добавить или выделить из нее то или иное участвующее в реакции вещество, то после некоторого времени вновь будет достигнуто состояние равновесия. В этом новом состоянии равновесия концентрации всех веществ будут отличаться от начальных, но соотношение между ними, выражаемое константой равновесия, остается тем же. Это показывает, что в системе, находящейся в равновесии, нельзя изменить концентрацию какого-либо вещества без того, чтобы не изменились концентрации всех других веществ. В условиях равновесия концентрации всех реагирующих веществ взаимно связаны между собой. Химическое равновесие является наиболее устойчивым состоянием системы, оно сохраняется неопределенно долго, пока не нарушится от внешнего воздействия. [c.82]

    Химическое равновесие. Самопроизвольно, т. е. без затраты работы извне, каждая система может переходить только из менее устойчивого состояния в более устойчивое. При постоянных температуре и давлении такой переход всегда сопровождается уменьшением энергии Гиббса системы. Пределом протекания реакции, т. е. условием равновесия является равенство АС=0. Согласно равенству (I, 7) самопроизвольному течению реакции благоприятствуют большие отрицательные значения АН (т. е. значительное выделение энергии в ходе реакции) и большие положительные значения Д5 (т. возрастание энтропии). Для многих не слишком сложных реакций первый (энергетический) фактор отражает обычное повышение устойчивости системы при уменьшении запаса ее внутренней энергии,, которое проявляется в тенденции к большей агрегации вещества, укрупнению частиц. Второй же фактор энтропийный) отражает тенденцию к дезагрегации, к усилению [c.25]

    Любая химическая реакция в зависимости от условий может протекать самопроизвольно как в прямом, так и в обратном направлении и поэтому является обратимой с химической точки зрения. К условиям, которые могут влиять на направление химического процесса, относятся начальные концентрации реагирующих веществ (исходных веществ и продуктов реакции), температура и давление. Реакция самопроизвольно, протекает до тех пор, пока не будет достигнуто химическое равновесие между реагирующими веществами, при котором состав смеси с течением времени при неизменных условиях не меняется. [c.138]

    Рассмотренные здесь критериальные уравнения, описывающие теплообмен при течении химически реагирующего газа на сегодняшний день еще недостаточно обоснованы и пригодны для приближенных инженерных расчетов в узком диапазоне параметров. В связи с этим на основе теоретических и экспериментальных исследований необходимо получить уточненные критериальные зависимости как для случая теплообмена при химическом равновесий, так и для неравновесных условий. [c.107]

    Химическое равновесие, таким образом, количественно характеризуется неизменностью концентраций всех составляющих систему веществ, равенством скоростей прямой и обратной реакций и, следовятельпо, неизменностью с течением времени температуры (конечно, при отсутствии притока к системе энергии извне или, наоборот, оттока ее). Для рассмотренного случая условия химического равновесия могут быть выражены равенством [c.94]

    Можно предположить, что все упомянутые выше процессы включают обратимые химические реакции, которые достигают равновесия, т. е. такого состояния, при котором уже нет видимого течения реакции. При заданных условиях химическое равновесие характеризуется постоянным отнашение М активностей продуктов реакции и исходных реагирующих веществ это отношение называется термодинамической константой равновесия реакции. Существует соответствующая ей концентрационная константа. Если эта величина известна, то можно рассчитать состав данной реакционной смеси. В дополнение к термодинамике часто необходимо также изучать кинетику реакции, включая механизм процесса и скорости всех реакций, протекающих в системе. Таким образом, исследование кинетики может дать информацию, необходимую для [c.122]

    Условие химического равновесия. Всякая химическая реакция протекает, вообще говоря, как в прямом, так и в обратном направлениях. До наауиления равновесия реакция в прямом направлении преобладает над обратной. При равновесии обе противоположные реакции идут с одинаковыми скоростями, гак что масса вещества каждого сорта с течением времени не изменяется. Найдем условие химического равьювесия. [c.196]

    Фазовое и химическое равновесия. По характеру возможностей изменения состава отдельных фаз, составляющих термодинамические системы, последние можно подразделить на две большие группы. К первой группе относятся системы, в которых не протекают обратимые химические реакции, а ко второй — системы, в которых эти реакции имеют место. В первом случае равновесие (в дальнейшем будем называть его фазовым) помимо прочих условий устанавливается в изолированной системе за счет перераспределения масс компонентов между отдельными фазами. Во втором случае достижение равновесия (в дальнейшем будем называть его химическим) помимо отмеченного процесса в первую очередь связано с течением химической реакции. Разумеется, понятие химического равновесия включает в себя также понйтия фазового равновесия, однако наличие химической реакции на ладьгвает дополнительные конкретные условия на изменение состава материальной системы. Ниже подробно рассмотрим условия фазового и химического равновесий. [c.201]

    Все химические реакции одновременно протекают в двух направлениях в сторону образования продуктов реакции (вправо — прямая реакция) и в сторону преврапдения продуктов в исходные вещества (влево—обратная реакция). Вследствие химической обратимости реакции не доходят до конца. Так как скорость реакции прямо пропорциональна концентрации, то с течением времени скорость прямой реакции будет уменьшаться, а скорость обратной расти. Когда обе скорости сравняются, наступит химическое равновесие. Химическое равновесие — динамическое, характеризуется постоянством равновесных концентраций (или парциальных давлений) всех участников реакции при постоянстве внешних условий и минимальном значении энергии Гиббса или энергии Гельмгольца. [c.50]

    Химическое равновесие. Закон действующих масс. Опыт показывает, что химические реакции одновременно протекают в двух направлениях — в сторону образования продуктов реакции (вправо, прямая реакция ) и в сторону превращения последних на исходные вещества (влево, обратная реакция). Вследствие химической обратимости реакции не доходят до конца. С течением времени скорость прямой реакции (прирост концентрации продукта реакции за единицу времени) уменьшается, а скорость обратной реакции (убыль концентрации продукта реакции за единицу времени) увеличивается. Когда обе скорости сравняются, наступает состояние химического равновесия — концентрации реагирующих веществ становятся вполне определенными и постоянными во времени (при условии, что давление и температура не меняются). Таким образом, химически обратимые реакции до перехода в состояние равновесия протекают с конечными скоростями. Поэтому стермод и нами ческой точки зрения они необратимый работа их не является максимальной. Однако можно мысленно представить, что эти реакции в прямом и обратном направлениях идут бесконечно медленно, через смежные равновесные состояния, т. е. термодинамически обратимо. Тогда к ним можно применять общие условия термодинамического равновесия [c.130]

    История вопроса. Течение химических реакций, их направление в ту или другую сторону, скорость и выход зависят не только от приро-лы реаги1рующих веществ, но и от количественного фактора — действующей массы реагирующих веществ и условий протекания реакций, в первую очередь от давления и температуры. Вскрытие общих законов, выявляющих эти зависимости, составляет задачу специального раздела физической химии — химической кинетики и учения о химическом равновесии и химическом сродстве. Исторически первым из комплекса понятий, относящихся к этим областям химической науки, явилось поня- [c.78]

    Существенно важно иметь ясное представление о том, каким способом, кинетическим или термодинамическим, осуществляется воздействие на состав выпускаемого продукта, т. е. о чем мы должны беспокоиться — об энергиях активации или же о константах химического равновесия. Нанример, если мы имеем дело с газофазным хлорированием метана, то соотношение получаемых при этом хлористого метила, хлористого метилена, хлороформа и четыреххлористого углерода определяется кинетикой превращение же пропана при его хлорировании с получением смеси четыреххлористого углерода и перхлорэтилена 2GI4 определяется достижением термодинамического равновесия в условиях высоких температур и избытка хлора. Оба эти процесса имеют вполне реальное экономическое значение. Поскольку относительный спрос на каждое из четырех хлористых соединений в первом случае и на четырехх,лорис-тый углерод и перхлорэтилен во втором случае с течением времени меняется, процесс, являющийся сегодня прибыльным, завтра может [c.299]

    История вопроса. Течение химических реакций, их направление в ту или другую сторону, скорость и выход продукта зависят не только от природы реагирующих веществ, но и от количественного фактора— действующей массы реагирующих веществ и условий протекания реакций, в первую очередь от давления и температуры. Вскрытие общих законов, выявляющих эти зависимости, составляет задачу специального раздела физической химии—химической кинетики и учения о химическом равновесии и химическом сродстве. Исторически первым из комплекса понятий, относящихся к этим областям химической науки, явилось понятие о химическом сродстве. В. И. Ленин указывал, что пока не умели приняться за изучение фактов, всегда сочиняли а priori общие теории, всегда остававшиеся бесплодными. Метафизик-химик, не умея еще исследовать фактически химические процессы, сочинял теорию о том, что такое химическое сродство. [c.116]

    Химическое равновесие. Многие химические реакции являются -обратимыми, т. е. течение их возможно в прямом и обратном направлениях. Оба процесса совершаются одновременно и независимо друг от друга, но скорость одного из них больше, чем другого. При определенных условиях скорости прямой и обратной реакций становятся равными, наступает момент химического равновесия. Химическое равновесие является динамическим, подвижным. Взаимодействие при этом не прекращается. Примером обратимой реакции может служить реакция образования воды при температуре от 2000 до 4000° С 2Н2-Ь02=< 2Н20. Вначале взаимодействие водорода с кислородом идет с достаточно высокой скоростью в сторону образования воды. Запишем выражение скорости этого процесса  [c.30]

    Мы получили две формы фундаментального уравнения Гельмгольца, которое обычно кладут в основу учения о химическом равновесии и которое является наиболее сжатым математическим выражением обоих начал термодинамики в применении к обратимым процессам. В нем А означает максимальную работу процесса за вычетом работы расширения и Q — его тепловой эффект, оба при i = onst или при /7 — oHst, смотря ПО условиям течения процесса. В дальнейшем мы будем для простоты отбрасывать индексы и писать  [c.107]

    Для установления равновесия в макротеле по отно-щению к разным свойствам микрочастиц требуется существенно разное время. Так, механическое равновесие в газах устанавливается за миллионные доли секунды, тепловое равновесие — за минуты, а химическое равновесие в твердых телах требует для своего установления часы, месяцы и годы. Поэтому различают разного типа процессы установления равновесия в макротеле, которые характеризуются разным временем релаксации. Очевидно, при прочих равных условиях, время релаксации находится в прямой зависимости от размера макротела. Макротела малых размеров всегда быстрее достигают термодинамически равновесного состояния или частичных состояний разновесия, чем большие макротела. Кроме того, чем больше макротело, тем труднее для него создать условия изоляции от внешних воздействий. Однако в отношении гигантских макротел, о которых практически никогда не приходится говорить, что они в целом пребывают в состоянии термодинамического равновесия хотя бы короткое время, имеет определенный смысл понятие о локальном термодинамическом равновесии. Под этим понимается состояние частичного термодинамического равновесия, существующее в достаточно значительной области макротела. Примером гигантского макротела, которое в целом никогда не бывает в состоянии термодинамического равновесия, может служить земная атмосфера, обширные районы которой могут, однако, рассматриваться как равновесные в течение весьма продолжительных промежутков времени. Именно в этом смысл локальных характеристик погоды и климата — [c.12]


Смотреть страницы где упоминается термин Условия химического равновесия течения: [c.59]    [c.42]    [c.53]    [c.169]    [c.267]    [c.118]   
Ракетные двигатели на химическом топливе (1990) -- [ c.22 ]

Ракетные двигатели на химическом топливе (1990) -- [ c.22 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Условие химического

Условия равновесия

Химическое равновесие

Химическое равновесие. Условия химического равновесия

Химическое течение



© 2025 chem21.info Реклама на сайте