Реакции химические, изменение направления

Возможность изменения направления реакций окисления — восстановления на прямо противоположное является, очевидно, следствием обратимости этих реакций. Обратимые реакции, как известно, приводят к установлению химического равновесия. Константу равновесия нетрудно рассчитать, зная. стандартные потенциалы обеих окислительно-восстановительных пар. [c.357]

Изменение внешних условий может ускорить или замедлить химическую реакцию, изменить ее направление. Так, например, при комнатной температуре ( 290 К) реакция между водородом и кислородом, записываемая стехиометрической формулой [c.57]

При исследовании кинетики реакций весьма важен вопрос о выборе контролируемого параметра. В простых газо-жидкостных процессах, в которых хорошо изучены направления химических превращений (например, реакции гидрирования непредельных соединений или восстановления нитросоединений водородом), контролируемым параметром может служить давление. Процесс в этом случав проводят статически в изохорических условиях, а скорости реакций измеряют по скорости изменения давления в системе. Математическая обработка полученных результатов достаточно проста. Для сравнительно простых реакций можно применять адиабатический метод исследования кинетики [4—6], когда контролируемым параметром является только температура. Метод основан на определении скорости разогрева (охлаждения) адиабатического реактора и применим для сильно экзотермических (или эндотермических) реакций. Для его использования нужно знать тепловые эффекты реакций и теплоемкости реагентов и продуктов. Надо, однако, иметь в виду, что при применении чисто адиабатического метода всегда есть опасность непредвиденного изменения направления реакции по мере повышения температуры, что сразу затрудняет расшифровку полученных данных. Гораздо большую перспективу имеет применение для исследования каталитических процессов метода неизотермического эксперимента, где наряду с анализом веществ производится замер профиля температуры по длине слоя катализатора или по ходу опыта. [c.403]

Следовательно, по изменению G в ходе реакции можно определить, будет ли протекать реакция в рассматриваемом направлении и каков будет состав реакционной смеси при достижении химического равновесия. Это следует из первого и второго законов термодинамики, которые устанавливают связь между константой равновесия К и разностью свободных энтальпий продуктов реакции и реагентов AG. Когда реакция протекает нри постоянной температуре Т, а реагенты и продукты находятся в стандартном состоянии (отмечаемом индексом 0), эта связь имеет вид [c.25]

Пользуясь принципом подвижного равновесия (см. стр. 155), нетрудно установить качественное правило смещения химического равновесня с изменением температуры. В соответствии с этим принципом при повышении температуры ЬТ смещение равновесия должно сопровождаться увеличением энтропии так как (8Т)р(А5)т.>0, т. е. химическое равновесие при повышении температуры должно сместиться в сторону эндотермической реакции (в том направлении, в котором протекает эндотермическая реакция), а при понижении температур ы—в том направлении, в котором протекает экзотермическая реакция. [c.304]

Для химической реакции движущую силу нельзя представить в виде, удобном для подстановки в уравнение (1Х-1). Величиной, определенным образом связанной с движущей силой, является изменение энергии Гиббса, которое как термодинамическая, а не кинетическая величина определяет только качественно направление хода реакции. Выше изменение э.той энергии позволило нам рассчитать концентрации (т. е. величины, оказывающие влияние на скорость реакции), которые могут быть достигнуты системой в состоянии равновесия. [c.348]

В практике горного дела необходимо учитывать многие химические реакции. Так, воздействие влаги на каменный уголь, хранящийся на воздухе, может привести к самовозгоранию. Поэтому при создании многих промышленных процессов необходимо знать условия и направление протекания тех или иных химических реакций. Как и все явления природы, химические реакции сопровождаются изменениями энергии, например выделением или поглощением тепла, излучением и т. п. Поэтому законы, определяющие течение химических превращений, связаны с законами превращения энергии. Эти законы составляют предмет особой науки — термодинамики. Ее приложение к химии называется химической термодинамикой. Основные законы термодинамики вытекают из многовековой практики человечества. Ее первый закон устанавливает невозможность создания машины, которая производила бы работу без затраты энергии —так называемого вечного двигателя первого рода. Второй закон термодинамики указывает на невозможность существования вечного двигателя второго рода, т. е. периодически действующей машины, которая производила бы работу за счет охлаждения окружающей среды. Такая машина могла бы, например, использовать неограниченные запасы энергии морей и океанов. [c.14]

В заключение приведем кратко основные преимущества обсуждаемого здесь нестационарного способа осуществления химических реакций в режиме периодического изменения направления подачи реакционной смеси в неподвижный слой катализатора. [c.314]

Принцип Ле Шателье. Состояние равновесия, как было рассмотрено, сохраняется до тех пор, пока остаются неизменными внешние условия. С изменением внешних условий (концентрации, для газовых реакций — давления, температуры) происходит смещение химического равновесия. Направление смещения равновесия в общем виде определяется принципом (правилом) Л е Ш а-т е л ь е [c.191]

Теоретические основы метода. Идея нестационарного метода проведения каталитических процессов в режиме периодического реверса реакционной смеси изложена в работах [1, 2] и уже обсуждалась в гл. 4. Она состоит в подаче в аппарат на первоначально нагретый неподвижный слой катализатора реакционной смеси с низкой температурой при периодическом изменении направления подачи на противоположное. В результате в слое образуется медленно перемещающаяся волна экзотермической химической реакции. Значительное превышение разности между максимальной и входной температурами величины адиабатического разогрева смеси прп полной или равновесной степени превращения — характерная особенность этого нестационарного процесса. [c.200]

Со значением свободной энергии, отнесенной к отдельному компоненту сложной материальной системы, связывают понятие химического потенциала (в большинстве случаев он определяется для 1 моля вещества). Химический потенциал зависит от свойств вещества н концентрации данного компонента в системе. Каждый процесс, ведущий к изменению состава (например, диффузия, химическая реакция), протекает п направлении уменьшения химического потенциала всех компонентов системы. Следовательно, если химический потенциал некоторых компонентов материальной системы в различных точках имеет различную величину, то этот компонент при отсутствии каких-либо препятствий перейдет от точки с большим химическим потенциалом к точкам с меньшим химическим потенциалом. В результате система приближается к равновесию и достигает его, когда химические потенциалы всех компонентов по всему объему станут одинаковыми. [c.9]

В большинстве случаев при изучении химических реакций исследователь стремится теоретически определить термодинамическую возможность данной реакции, т. е. вычислить AGr реакции до ее проведения. Если известно исходное состояние системы, а константу равновесия вычислили по (III.2) или (III.3), то по (III.1) легко определить AGt реакции, следовательно, и направление ее самопроизвольного протекания. Чтобы найти константу равновесия по (III.2) или (III.3), требуется вычислить изменение стандартной энергии Гиббса. Это удобно проводить по уравнению [c.141]

Световое и проникающее излучения являются важными видами физических воздействий на полимеры, способных вызвать химические реакции в них. Это приводит к глубоким изменениям химического строения, а следовательно, физических и механических свойств полимеров. Одним из главных направлений химических превращений является образование свободных радикалов при разрыве связей С—С в главных цепях полимеров или отрыве водорода от углеродных атомов. Дальше развивается серия химических превращений, приводящих к деструкции, сшиванию, отщеплению боковых групп и другим химическим изменениям макромолекул полимеров. [c.242]

Активировать химические реакции в полимерах механические напряжения могут и в тех случаях, когда они не вызывают разрыва макромолекул. Так, например, образцы или изделия из эластомеров и их вулканизатов быстро разрушаются в присутствии небольших концентраций озона, если находятся в растянутом состоянии. При приложении многократных деформирующих напряжений быстрее протекает взаимодействие полимеров с кислородом, приводящее к разрыву макромолекул. Механическая активация химических реакций в полимерах объясняется изменением направления химической реакции, например распада озонидов, и ускорением роста трещин. При замораживании картофеля возникающие механические напряжения вызывают разрыв молекул крахмала с образованием более низкомолекулярных веществ типа [c.251]

Химическое равновесие сохраняется до тех пор, пока остаются неизменными условия протекания реакции. Изменение условий реакции нарушает химическое равновесие. Направление смещения химического равновесия зависит от условий, влияющих на скорость прямой или обратной реакции, а также от концентрации исходных веществ или конечных продуктов. [c.54]

Эти данные хорошо иллюстрируют важнейшее достижение химической термодинамики, коренным образом изменившее прежнее эмпирическое понимание химических взаимодействий, согласно которому способность к ним сопоставлялась только с природой реагирующих веществ. В действительности способность веществ вступать в определенные реакции зависит не только от их природы, но и от физических условий проведения процессов — от давления и температуры. Уравнения термодинамики количественно описывают эту зависимость. Как видно из данных табл. 2, сравнительно небольшое изменение температуры от 25 до 400°С может привести к необычайно сильному изменению направления реакции. Крекинг н-гексана до бензола и молекулярного водорода никакими способами нельзя обнаружить ни при 25°С, ни при [c.143]

Каталитические процессы протекают в основном через стадии образования промежуточных соединений реагента с катализатором, а это в свою очередь сопровождается увеличением скорости химической реакции. Последнее зависит от активных молекул, число которых увеличивается при изменении направления реакции, протекающей на новом, более низком энергетическом уровне. [c.100]

Итак, направление химической реакции определяется изменением изобарно-изотермического потенциала. Величина [c.38]

Можно поступить по-другому. Так же как в химических уравнениях, в которых указывается изменение энтальпии, при переписывании реакции в противоположном направлении знак изменения энтальпии меняется на противоположный, знак потенциала также изменяется на противоположный. В реакциях [c.104]

На примере работы свинцового аккумулятора показана возможность изменения направленности химического процесса за счет приложения к ячейке внешней э.д.с. В принципе любая электрохимическая реакция, протекающая в гальваническом элементе, может быть осуществлена в противоположном направлении, если приложить встречную э.д.с., превышающую э.д.с. элемента. При этом элемент работает как электролизер. [c.296]

Уравнение изотермы реакции позволяет определять направление самопроизвольного течения химических процессов, ие прибегая для этого к эксперименту. Если ожидаемое изменение энергии Гиббса системы AG > О, то рассматриваемое направление процесса при данных условиях несамопроизвольно. Если AG = О, то при данных условиях система находится в состоянии равновесия и никакие процессы в ней происходить не могут. П лишь в случае, когда AG < О, процесс пойдет в рассматриваедюм направлении самопроизвольно. [c.134]

На смещение равновесия могут воздействовать кроме перечисленных и другие факторы. Если равновесие системы зависит от внешних электрических, магнитных полей или поля тяготения, то при изменении их усиливается то из направлений процесса, которое уменьшает влияние произведенного воздействия. Точно так же влияет и введение дополнительных количеств одного из компонентов реакции. Химическая тер.модинамика позволяет количественно выразить все эти влияния. [c.99]

Качественный ответ на вопрос, в каком направлении смещается равновесие той или иной обратимой химической реакции при изменении внешних условий, дает принцип Ле-Шателье если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя температуру, давление или концентрацию реагирующих веществ, то равновесие смещается в том направлении, при котором эффект произведенного воздействия уменьшается. [c.163]

Под обратимой электрохимической системой понимается такая система, в которой изменение направления протекающего через нее тока вызывает химические реакции, противоположные происходящим в системе при нормальном направлении тока. Обратимые реакции не доходят до конца и завершаются установлением равновесия это обусловливает возможность возвращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде появились и остались какие-либо изменения. [c.142]

Самый точный способ направленного изменения выхода продукта реакции, т. е. направленного изменения константы равновесия химической реакции — температура. Общий подход понятен для реакций экзотермических (протекающих с выделением теплоты) нагревание уменьшает константу равновесия и, напротив, для процессов эндотермических (идущих с поглощением теплоты) нагревание повышает константу равновесия. Большей частью (однако далеко не всегда) химики заинтересованы в том, чтобы константа равновесия и, следовательно, выход продуктов химической реакции были максимальны. Вот почему они могут увеличивать константу равновесия реакции, повышая температуру реакционной смеси в тех случаях, когда реакция эндотермична, и понижая температуру, когда реакция экзотермична. [c.49]

Аналогичное положение дел имеет место и в термодинамике. Представление об обратимости процессов, которая на самом деле никогда не реализуется на практике, намного шире, чем понятие о реакции, способной протекать как в прямом, так и в обратном направлении. В таком ограниченном смысле мы пользовались понятием обратимости в применении к химическому равновесию. В термодинамике представление об обратимости связано с предположением, что реак цию можно в любой момент времени заставить протекать в обратном направлении в результате чрезвычайно небольших изменений температуры, давления и концентрации, способных вызвать столь же малое смещение реакции в обратном направлении. При этом основной принцип обратимости требует, чтобы изменение направления реакции не сопровождалось какими-либо изменениями в окружении системы. [c.314]

Молекулы в газах большую часть времени находятся на больших расстояниях друг от друга, когда взаимодействие практически отсутствует. Только при их сближении на достаточно малые расстояния молекулярное взаимодействие становится столь существенным, что его следствием может быть тот или иной регистрируемый результат перенос заряда, энергии возбуждения, химическая реакция и др. Минимальным результатом взаимодействия является искажение траектории движущейся частицы, т. е. изменение направления движения. Если при движении двух частиц А и В отмечен какой-либо, хотя бы указанный минимальный, результат их взаимодействия, будем говорить, что произошло столкновение (рассеяние). Вероятность того, что на близком расстоянии друг от друга окажутся сразу три молекулы, мала. Поэтому две сталкивающиеся частицы можно рассматривать как изолированную систему и учитывать только пары столкновения. [c.62]

Разнообразные химические превращения индивидуальных углеводородов, подобные описанным выше, широко используются в промышленности органического синтеза и рассматриваются в главе IV. Эти процессы глубокого химического воздействия на сырье при переработке топлив протекают очень сложно и, как правило, не могут быть описаны одной элементарной реакцией возможно показать лишь общее направление химических изменений перерабатываемого сырья. Поскольку химическая сущность этих процессов однотипна для всех видов топлива, их можно рассматривать в обобщенном виде для различного сырья. Аппаратурное же оформление весьма разнообразно, так как конструкция применяемых аппаратов зависит от агрегатного состояния перерабатываемого сырья, его состава, зольности и других свойств. [c.107]

Компонент А после диффундирования через пограничную пленку со стороны газовой фазы поглощается на межфазной поверхности и диффундирует затем в глубь жидкости, причем концентрация его в жидкости уменьшается быстрее, чем при физической диффузии, поскольку он вступает в химическое взаимодействие. Из турбулентной зоны (ядра потока) подводится компонент В, который в зоне реакции диффундирует в направлении, противоположном движению компонента А. Продукт реакции Р диффундирует одновременно с компонентом А в направлении турбулентной зоны жидкости. Изменения концентраций отдельных реагентов в ходе процесса показаны на рис. УП1-11. [c.255]

Из этого отнюдь не следует, что катализатор может вызвать термодинамически невозможный процесс. Поскольку катализатор Е1Х0ДИТ в состав лишь промежуточного соединения, термодинамическая возможность процесса определяется разностью уровней свободной энергии конечного и начального состояний. Таким образом, химический процесс и в присутствии катализатора идет в направлении минимума свободной энергии в системе, а катализатор лишь ускоряет (или замедляет) этот процесс, т. е. не способен смещать положения равновесия. Это же заключение можно сделать и на оснонании рассмотрения следующей модели представим себе изотермическую систему, состоящую из газообразных компонентов, в которой термодинамически аошожна реакция с изменением числа молей. Предположим, что существует катализатор, смещающий положение равновесия. Тогда, попеременно вводя в систему и выводя из нее катализатор, можно будет при отсутствии разности температур неограниченно получать работу расширения и сжатия газов. Следовательно, сделанное предположение о возможности смещения равновесия в присутствии катализатора приводит к возможности построения вечного двигателя второго рода, т. е. к нарушению второго закона термодинамики. [c.273]

При изменении условий протекания реакции (температуры, давления, концентрации какого-либо из участвующих в реакции веществ) скорости прямого и обратного процессов изменяются неодинаково, и химическое равновесие нарушается, В результате преимущественного протекания реакции в одном из возможных направлений устананливается состояние нового химического равновесия, отличающееся от исходного. Процесс перехода от одного равновесного состояния к новому равновесию называется смещением химического равновесия. Направление этого смещения нодчиняется принципу Ле Шателье [c.97]

Лекция 8, Характеристические функции. Изменение термодинами le KHX потаициалов в изотермических условиях, аксимальная работа и возмохность химической реакции. Химический потенциа. . Применение термодинамических потенциалов в качестве критериев направления само произвошшх процессов и равновесии в изотермических условиях. [c.209]

Особый научный интерес представляет изучение свойств и реакций металлоорганических соединений, в которых атомы ванадия и никеля связаны с углеродным каркасом молекул валентными связями и в виде комплексов, с целью нахождения путей деметаллизации смол и асфальтенов. Большой практический интерес представляют систематические исследования глубины и направления химических изменений состава и структуры смол при нагревании их, с учетом таких факторов, как продолжительность и температура, давление в среде различных газов (Н2, N2, О2, NHз, НгЗ и др.), а также изучение численных значений пороговых температур и критических концентраций смол в растворах на процесс их деструкции и асфальтенообразования. Детальное исследование химических реакций и процессов высокотемпературных превращений их представляет большую актуальность при выборе рациональных и экономичных направлений практических путей их технического использования (производство кокса, пеков, лаков, сажи и других продуктов). [c.261]

В качестве полуэлемента сравнения Пинкгоф применил электрод из того же материала, что и индикаторный и погруженный в раствор, не отличающийся по составу от титруемого в к.т.т. Например, при титровании ионов раствором нитрата серебра с серебряным индикаторным электродом полуэлементом сравнения служил насыщенный раствор йодида серебра с опушенным в него вторым серебряным электродом. Так как при завершении химической реакции образования АдЗ составы растворов в обоих полуэлементах практически одинаковы, то р вн идентичных электродов также должны быть равными, следовательно, э.д.с. з = О. В пррцессе титрования оба полуэлемента замкнуты накоротко через нуль-инструмент, э.д.с. при этом постепенно уменьшается, достигает нуля в к.т.т., а зйтем возрастает, что выражается изменением направления тока в цепи (рис. 22). [c.143]

Ныне в связи как с достижениями, так и с трудностями моделирования биокатализаторов взгляды на роль проблемы химической эволюции в изучении катализа существенно изменились. При моделировании биокатализаторов теперь принимаются во внимание уже не только некоторые общие закономерности биогенеза , но по возможности и вся совокупность такого рода закономерностей. Принципы искусственного отбора структур в направлении совершенствования моделей все более приближаются к принципам естественного отбора. Но, что весьма суидественно, одновременно с этим в самой каталитической химии накапливается все больше эмпирического материала, не укладывающегося в рамки отправных постулатов классической кинетики о неизменности химического состава, энергетических параметров и специфичности действия катализаторов. Изо дня в день появляется все больше работ, результаты которых свидетельствуют о физических и химических изменениях катализаторов, о самоприспособлении их к требованиям каталитической базисной реакции. [c.184]

Проведение каталитических процессов в режиме формируюнде-гося и движущегося теплового фронта химических реакций в слое катализатора является одним из эффективных методов реализации нестационарных процессов. В Институте катализа разработана теория этого физического явления и предложены методы реализа ции способа в промышленных условиях. Периодическое изменение направления подачи реакционной смеси в слой позволяет удерживать тепловой фронт в зоне реакции как угодно долго, [c.260]

Дело в том, что среди разнообразных каталитических проявлений обычного типа существуют необычные с тонки зрения классического катализа явления, связанные с физическими и химическими изменениями катализаторов в ходе реакций и с энергетическим сопряжением процессов. Часто наблюдаются направленные изменения каталитических свойств катализаторов в ходе реакций, в том числе их старение, саморазра.ботка и элементы саморегулирования процессов. [c.15]

Факты, говорившие о том, что процесс химического взаимодействия зависит от количества действующих масс, поступали из области как органической, так и неорганической химии. Работы Г. Розе (1851), Р. Бунзена (1853), Д. Глэдстона (1855) дали материал (в основном по реакциям двойного обмена) для доказательства существования обратимых химических превращений и возможности изменения направления реакции путем подбора соответствующих условий ее протекания. В 1857 г. А. Сент-Клер Девиль 2 доказал, что разложение химических соединений начинается ниже температуры их полного разложения. В статье О диссоциации или самопроизвольном разложении веществ под влиянием тепла (1857) Сент-Клер Девиль показал, что под влиянием температуры происходит разложение водяного пара на кислород и водород при температуре плавления платины 1750°С и при температуре плавления серебра 950°С. [c.323]

Опыт показывает, что при протекании любой химической реакции при определенных внешних условиях (например, при постоянной температуре и постоянном общем давлении или же при постоянной температуре и постоянном общем объеме) рано или поздно наступает такое состояние, когда соотнощение между концентрациями продуктов реакции и исходных веществ становится постоянным, вполне определенным для данной температуры, и сохраняется таким до тех пор, пока не будет изменена температура. Подобное состояние соответствует состоянию устойчивого химического равновесия. При этом концентрации (или активности) реагентов (как исходных веществ, так и продуктов реакции) называются равновесными концентрациями (шш равновесньши активностями). При химическом равновесии реакции не останавливаются — они продолжают протекать как в прямом, так и в обратном направлении, однако изменение концентрации всех реагентов за счет протекания реакции в прямом направлении компенсируется изменением их концентраций вследствие протекания реакции в обратном направлении, т. е. химическое раинове-сие является динамическим. Состояние химического равновесия может достигаться различными путями можно ввести в систему только исходные вещества, или же только продукты реакции, или же произвольную смесь исходных веществ и прод>ктов реакции — в любом случае через некоторое время в результате протекания реакции н том или ином направлении концентрации реагентов достигнут равновесных значений. [c.68]

Итак, разрушение полимеров под действием нагрузки происходит в результате проскальзывания макромолекул относите ть- НО друг друга и разрыва химических связей назовем это механическим фактором) и сопровождается необратимым изменением структуры вследствие интенсивного протекания механохимических реакций химический фактор) Прочность повышается с ростом степену ориентации макромолекул в направлении действия силы и снижается с увеличением дефектности материала. [c.343]

Проведение химических реакций полимеров подразумевает направленное изменение их свойсг и. )то объемное понятие, которое включае как управляемое, так и самопроизвольное изменение свойств под действием внешних и внутренних факторов. За счсг химических реакций полимеров удается создавать новые классы соединений, изменять свойства известных полимеров химической модификацией. [c.98]

Хотя химические свойства молекул, содержащих различные изотопы разделяемого элемента, практически одинаковы, тем не менее возбуждение молекул может привести к заметным изменениям их химических свойств. Существует большое разнообразие схем, пригодных для разделения изотопов урана, основанных на селективном действии лазерного излучения. Использование в фотохимических процессах лазеров принесло с собой новые приемы и методы, которые дополнили обширный экспериментальный и теоретический материал, накопленный при работе с традиционными источниками. Различают два основных направления протекания фотохимических реакций при лазерном воздействии на молекулы. Одно из них — фотодиссоциация, происходящая, если изолированная молекула поглощает достаточное для разрыва химической связи количество лазерной энергии в фотодиссоциации участвует только та молекула, которая поглощает лазерное излучение. Второе направление может быть названо лазерным стимулированием химических реакций с участием двух молекул, когда молекула, поглотившая лазерную энергию, вступает в химические реакции с другими молекулами. Для всех химических процессов характерна конкуренция между равновесным и неравновесным направлениями протекания химический реакций. Поэтому подходящими для разделения нзотопов можно назвать такие процессы, ири которых необратимые химические изменения наступали бы с возможно большей скоростью. [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология