Гомогенное химическое равновесие в газовой фазе

Определение химического равновесия в гомогенных системах (газовая фаза) [c.258]

Обратимся к применению закона действующих масс к гетерогенным реакциям. При термодинамическом выводе з. д. м. считалось, что химическое равновесие устанавливается в гомогенной (газовой) среде. Чтобы перенести это условие на гетерогенные химические равновесия, необходимо рассматривать равновесные соотношения между парциальными давлениями веществ также в газовой фазе. Парциальные давления газообразных участников реакции при постоянной температуре могут меняться в соответствии с законом действующих масс. Что же касается парциального давления каждого из твердых или жидких реагирующих веществ, то оно является величиной постоянной, как и постоянно давление насыщенного пара этого вещества при заданной температуре. Эти постоянные величины давлений пара можно ввести в константу равновесия, и она, таким образом, будет определяться равновесными парциальными давлениями газообразных участников реакции. Например, для реакции [c.135]

Том III (1964 г.) включает данные по гомогенному химическому равновесию в газовой и жидкой фазах гетерогенному химическому равновесию (твердое тело — жидкость газ — жидкость твердое тело — газ жидкость — жидкость криоскопиче-ские и эбулиоскопические константы) свойствам гомогенных жидких растворов (плотность, коэффициенты активности, энергетические свойства, теплопроводность, электропроводность и числа переноса, вязкость, поверхностное натяжение, показатели преломления) электродным процессам в растворах и расплавах химической кинетике и диффузии. Том заканчивается предметным указателем. [c.23]

Пользуясь знанием законов равновесия в гомогенной среде, мы можем подойти к изучению химических равновесий для процессов, идущих в неоднородной (гетерогенной) среде, когда реагирующие вещества находятся в различных фазах. Каждое твердое или жидкое вещество при постоянной температуре обладает определенной упругостью пара и посылает с поверхности раздела фаз свои частицы в газовую фазу до тех пор, пока не установится равновесие между парами и конденсатом, когда в единицу времени столько же частиц покидает поверхность твердого или жидкого вещества, сколько прилетает к ней из паров. Благодаря наличию конденсата газовая концентрация данного вещества в газовой фазе все время поддерживается постоянной. Химическая же реакция происходит между парами в газовой фазе, где и устанавливается обыкновенное гомогенное химическое равновесие. [c.169]

Гомогенные реакции в жидкой фазе описываются в основном теми же методами, что и гомогенные реакции в газовой фазе. Здесь также приходят к ЗДМ и к уравнениям зависимости констант равновесия от температуры и давления. Поэтому можно ограничиться более кратким рассмотрением. Существенное отличие от реакций в газовой фазе состоит в выборе переменных концентрации и стандартного состояния. Для теоретического рассмотрения здесь целесообразно выбрать мольные доли. Поэтому для химического потенциала компонента пишем [c.170]

Чтобы разобраться в вопросе о скоростях реакций, химики стараются по возможности упростить проблему. Удалось хорошо изучить ход гомогенных реакций (в газовой фазе или в жидком растворе), идущих при постоянной температуре. Для этого опыты производили в реакционном сосуде, установленном в термостате, обеспечивающем постоянную температуру. Количественная теория скоростей реакций, излагаемая ниже, представляет особый интерес ввиду ее связи с теорией химического равновесия. [c.487]

Для гетерогенных реакций в сравнении с гомогенными обнаруживается даже возможность существенного упрощения константы равновесия. Дело-в том, что в гетерогенных реакциях константа равновесия представляет собой произведение парциальных давлений одних только газообразных компонентов. Хотя в газовой фазе такой системы и присутствуют насыщенные пары конденсированных веществ и давление этих паров может быть значительным, но в вьфажение константы равновесйя Кр давления насыщенных паров не входят. Так обстоит дело в случаях, когда суммарное давление не чрезмерно велико (например, из-за присутствия сильно сжатых инертных газов) а именно не так велико, чтобы заметно сказываться (при Т = onst) на величине давления насыщенного пара чистой конденсированной фазы. И, кроме того, конденсированные фазы действительно должны быть чистыми, а не представлять собой смесь (раствор) реагирующих веществ. В последнем случае давление насыщенного пара над ними зависит от химического состава конденсированной фазы. [c.322]

Для гомогенных химических равновесий в жидкой фазе условия (2.5) и (2.9) сохраняются, только при этом летучести fi заменяются на активности щ (или мольные доли в случае идеального раствора). Для гетерогенных химических равновесий условия (2.5) и (2.9) так же сохраняются, причем для компонентов газовой фазы будут фигурировать величины а для компонентов жидкой и твердой фазы — величины а,. При равновесии химические потенциалы данного компонента (индекс ) во всех фазах (индекс г) равны [c.192]

Химические реакции в гетерогенной системе, состоящей из жидкого вещества и газов, протекают в газовой фазе между насыщенным паром жидкого вещества и газами. В результате этого в системе наступает равновесие в газовой фазе, которое следует всем законам гомогенных газовых реакций. Следовательно, в случае гетерогенной системы, состоящей из газообразных и жидких веществ, закон действующих масс следует применять к гомогенной фазе, при этом не следует учитывать парциальное давление паров присутствующих жидких веществ, так как они сохраняют постоянное значение. [c.51]

Химическая термодинамика позволяет определить направление самопроизвольного химического процесса и то конечное состояние, в которое придет система в результате этого процесса — состояние химического равновесия. В то же время химическая термодинамика не дает ответа на вопрос, с какой скоростью будет проходить этот процесс. Скорость процесса определяется тем, по какому пути будет проходить этот процесс. Путь этот, как правило, является сложным и может, быть представлен в виде нескольких простых реакций. Отдельные простые реакции, из которых складывается сложный химический процесс, называют элементарными химическими реакциями. В этой главе будут рассматриваться элементарные химические реакции гомогенных химических процессов, т. е. процессов в газовой фазе и растворе, теория которых наиболее разработана. [c.265]

Гомогенная реакция протекает в одной фазе, а гетерогенная реакция—более чем в одной фазе, например в газовой фазе и на поверхности твердого катализатора. Гетерогенные реакции проводятся в больщих масштабах в химической промышленности. Усовершенствование катализаторов особенно важно для проведения медленных реакций, сопровождающихся выделением теплоты. Хотя в этом случае константа равновесия может обеспечивать высокий выход продукта при комнатной температуре, скорость реакции часто оказывается настолько низкой, что реакцию нельзя использовать в практических целях. При повышении температуры скорость реакции возрастает, но при высоких температурах равновесие может сдвинуться в сторону уменьшения выхода продукта, как это непосредственно следует из принципа Ле Шателье. К такому типу относится реакция [c.324]

В технологии широко применяют для вычисления констант равновесия формулы, в которых введено Qp = qp из формулы (8). Для гомогенных и гетерогенных химических процессов с участием газовой фазы получается степенной ряд следующего вида [c.63]

Количество твердых и жидких фаз в системе может быть любым, однако газовая фаза только одна, так как разные газы в условиях равновесия образуют гомогенную область. Следовательно, фаза не всегда должна состоять только из одного вещества определенного химического состава. Жидкий раствор или кристалл образуют одну фазу, если они во всех частях являются гомогенными. Вместе с тем, как было указано, система, состоящая из жидкости и пара, образует две фазы. То же относится и к двум не смешивающимся жидкостям или насыщенному раствору, в котором преобладает растворенное вещество (или растворитель). [c.22]

В [2818, 5923—5961] рассмотрена термодинамика равновесия в газовой фазе. В [5923—5938] освещены общие вопросы, в частности, задача о максимальном выходе конечных продуктов гомогенной газовой реакции. Исследование [5939—5948] относятся к идеально-газовым системам например,. в [5939] проанализировано изменение энтропии при химических реакциях в идеальных газах. В [5949—5956] объектом изучения служили высокотемпературные системы так, в [5949] предложена методика определения температуры, выше которой парциальное давление каждого компонента меньше определенной величины. В [5957—5961] рассмотрены равновесия при высоких давлениях. [c.55]

Идея объединить в одном томе термодинамические данные для важнейшей группы полупроводниковых веществ — селенидов и теллуридов металлов, включая элементарные селен и теллур и их соединения с кислородом и галогенами, возникла у одного из авторов настоящего издания еще в середине шестидесятых годов. Однако бурное развитие работ по термодинамике этих веществ в последнее десятилетие дало оригинальные и интереснейшие результаты, которые требовали сопоставления и критического осмысления-Фактически перед химической термодинамикой были поставлены некоторые новые проблемы, связанные с особенностями химической природы фаз переменного состава. Это относится главным образом к исследованиям равновесий в системах твердый халькогенид — насыщенный пар в интервале составов твердой фазы, принадлежащих к области гомогенности соединения равновесий со сложным составом пара к выяснению характера процессов возгонки и испарения (степень конгруэнтности, устойчивость в газовой фазе и др.). [c.65]

Вывод уравнения (241) мы относили к гомогенной реакции, но это ограничение легко снимается, и уравнение становится приложимым к любому химическому равновесию (независимо от присутствующих фаз). Если реагирующая система наряду с газообразной фазой содержит твердую и жидкую фазы, то ясно, что когда система в целом будет находиться в равновесии, то будут иметь место и химическое равновесие в газообразной фазе и фазовое равновесие между различными фазами. Другими словами, любую реакцию можем условно рассматривать как гомогенное равновесие в газовой фазе, поскольку можно считать, что все вещества обладают некоторым давлением насыщенного пара. Кроме того, для равновесия между фазами мы имеем уравнения [c.202]

Химическое равновесие в однородной среде в газовой или жидкой фазах, примеры которого были рассмотрены, называют гомогенным равновесием. [c.94]

Фазы, компоненты и степени свободы. Фазой называется часть системы, однородная во всех точках по химическому составу и физическим свойствам и отделенная от других гомогенных частей системы поверхностями раздела. Число различных фаз обозначается через р. Например, система, содержащая жидкую воду и несколько кусочков льда, но не содержащая газовой фазы, состоит из двух фаз. Число фаз не зависит от относительных количеств различных фаз. Так как газы полностью смешиваются друг с другом, они могут существовать в системе лишь в виде единственной газовой фазы. Правило фаз позволяет рассчитать максимальное число фаз, которое может находиться в равновесии друг с другом. [c.258]

С помощью газовой хроматографии возможно определение коэффициентов распределения газ — жидкость или газ — твердое тело при малых концентрациях и конечных концентрациях, термодинамических функций сорбата (свободная энергия, энтальпия и энтропия) и, кроме того, следующих физико-химических характеристик констант устойчивости комплексов, коэффициентов активности, растворимости в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость, характеристик специфического взаимодействия (водородной связи, комплексов с переносом заряда), структуры летучих и нелетучих соединений, давления пара веществ и их температуры кипения, вириальных коэффициентов, коэффициентов сжимаемости газов, поверхности твердых тел, пористости, размера частиц, кислотности, коэффициентов диффузии в газовой и жидкой фазах, констант скорости гомогенных и гетерогенных реакций, констант равновесия, молекулярных масс веществ, температур фазовых переходов, диэлектрической проницаемости и дипольного момента [c.186]

Еслп твердый реагент сублимируется, скорость процесса определяется плп скоростью реакции в гомогенной газовой фазе, илп скоростью сублимации. В первом случае весь процесс можно рассматривать как гомогенную реакцию. Во втором случае обычно приходится делать допущение о возможности образования устойчивого химического равновесия в газовой (наровой) фазе. Однако [c.182]

Используем выведенное выше уравнение (285а) для расчета равновесия гомогенной химической реакции, например реакции образования аммиака в газовой фазе [c.251]

Выражение через отклонения от равновесия независимых гомогенных реакций. В силу линейной зависимости обш ей системы сте-хиометрических уравнений гомогенных химических реакций и гетерогенных каталитических реакций отклонения от равновесия гетерогенных каталитических реакций можно выразить через отклонения от равновесия независимых гомогенных реакций Действительно, отклонения от равновесия всех гетерогенных каталитических реакций можно выразить через отклонения от равновесия реакций адсорбции-десорбции и независимых реакций в газовой фазе. Используя этот факт и предположение о стационарном характере протекания гетерогенных каталитических реакций (1.2), выразим для реакций адсорбции-десорбции через отклонения у соответствуюгцие независимым гомогенным реакциям. Следовательно скорости образования компонентов во всех гетерогенных каталитических реакциях выражаются через отклонения от равновесия независимых гомогенных химических реакций. В работе [36] они записаны в матричном виде [c.20]

Чтобы ответить на этот вопрос, во время нагревания бомбу слегка наклоняют в одну сторону, а при охлаждении— поворачивают в другую сторону. Если стекло было действительно жидким при высокой температуре, то во время нагревания оно собирается в нижней части тигля, в то время как сосуществующий весьма текучий раствор собирается и затвердеет в той части, которая при охлаждении была нижней. Необходимо прежде охладить нИжнюю часть бомбы, в которой находится тигель, чтобы быстро закалить содержимое тигля и отделить его от газовой фазы, находящейся над ним. Затем раствор охлаждается под давлением и растворы щелочных силикатов образуют прозрачные, гомогенные водосодержащие стекла, вполне твердые, если содержание воды не превыщало 25%. Если, однако, золотой тигель поместить в бомбе лишь немного ниже крышки, то тепло будет быстрее отниматься от стенок бомбы, нежели от пробы, в то время как пространство наполнится водяным паром. При этом произойдет внезапное уменьщение давления, вода бурно выкипит из раствора, а нелетучие компоненты вспучатся и одновременно затвердеют. Образуются очень пористые пемзообразные, почти безводные силикатные массы. Этот процесс аналогичен вспучиванию нагреваемых природных пемз или водных стекол , описанному Барусом (см. С. I, 192). Главное преимущество метода Мори состоит в том, что-он может быть использован при статическом исследовании фазовых равновесий. Этот метод гидротермальной закалки позволяет сохранить в неизмененном виде (по химическому составу) кристаллы и раствор, которые были стабильными при высоких температурах (раствор представлен водосодержащим стеклом). Если при постоянной температуре изменять содержание воды и состав силикатной смеси, то граиищу области образования некоторой кристаллической фазы можно определить в соответствии с теми же принципами, которые справедливы в отнощении обычного сухого метода закалки (см. В. I, ЦО и ниже). Если, кроме того, стекло взвесить, то определится количество адсорбированной воды, т. е. содержание воды в горячем расплаве. Таким образом, станет известным истинный состав равновесных растворов, насыщенных при данной температуре относительно определенной кристаллической фазы. [c.600]

Фей и Риддел [Л. 20] представили очень полное теоретическое исследование теплоотдачи диссоциированного воздуха на коническом носке высокоскоростной ракеты. Они рассмотрели эффекты гетерогенной и гомогенной рекомбинаций, аэродинамики ламинарного пограничного слоя при переменных свойствах и влияние числа Льюиса, не равного единице. Дифференциальные уравнения интегрировались численно для ряда различных условий. Выводы Фэя и Риддела для числа Льюиса, равного единице, включают следующие положения теплоотдача главным образом зависит от разности между энтальпиями газа в состояниях G и S следовательно, несущественно, устанавливается ли равновесие в состоянии 5 каталитической реакцией на поверхности или реакции в газовой фазе отклонение от равновесия в состоянии S в результате недостаточной скорости химической реакции приводит к уменьшению теплоотдачи. Некоторые из этих выводов подтверждены экспериментально Роузом и Штарком [Л. 43] и затем другими исследователями. [c.185]

Как известно, для предварительной оценки предельных возможностей химических методов разделения можно использовать расчеты, основанные на сопоставлении констант равновесия реакции образования основного вещества и примеси. Методика таких расчетов описана в монографии Девятых и Ел лиева [1]. В принципе эта методика может быть использована для расчета коэффициента разделения как в случае гомогенных, так и гетерогенных химических реакций. Однако в случае гетерогенных реакций, в частности, реакций химического осаждения из газовой фазы, к результатам оценочных расчетов следует относиться с большой осторожностью. [c.104]

Равновесие в гомогенных жидких системах. Закон химического равновесия, рассмотренный на примерах реакций в газовой фазе, справедлив и для реакций, протекаюш,нх в жидких системах и даже при участии в них какого-либо твердого вещества (реакции в конденсированной фазе). Классическим примером является реакция уксусной кислоты и этилового спирта (реакция образования СЛ0Ж1ЮГ0 эфира) [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология