Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Разбавление, свободная энергия

    Для сильно разбавленных растворов в несколько упрощенной форме уравнение для парциальной мольной свободной энергии растворителя А/ может быть представлено следующим образом  [c.33]

    Анализ уравнения (11) показывает, что величина х является важной и удобной характеристикой термодинамического качества растворителя. Действительно, из уравнения (11) следует, что при X < 0,5 АР1 < О (т. е. свободная энергия уменьшается при растворении) при любых значениях молекулярной массы и концентрации полимера. Это означает, что при % < 0,5 имеет место неограничен ное смешение полимера любой молекулярной массы с растворителем. При X > 0,5 Д/ 1 становится больше нуля при определенных значениях X и что указывает на возникновение двух, находящихся в равновесии, фаз разбавленный раствор — набухший полимер. [c.34]


    В приложении 3 приведены табулированные стандартные свободные энергии образования соединений из элементов в их стандартных состояниях. Стандартные состояния для газа, чистой жидкости или чистого кристалла определяются таким же образом, как и в случае энтальпий для газа - парциальное давление 1 атм, а для чистой жидкости или чистого кристалла-обычно 298 К. Стандартным состоянием растворенного вещества в растворе считается концентрация 1 моль на литр раствора, т. е. 1 М раствор. Стандартным состоянием компонента раствора при табулировании энтальпий считается не 1 М раствор, а настолько разбавленный раствор, что добавление к нему дополнительного количества растворителя не приводит к новым тепловым эффектам. Однако поскольку энтальпия не слишком сильно зависит от концентрации (в отличие от свободной энергии, в чем мы убедимся в разд. 16-6), можно приближенно считать, что табулированные значения энтальпий относятся к 1 М раствору. [c.72]

    Рассмотренный в этой главе выбор стандартных состояний для химических потенциалов имеет общее значение для термодинамики жидких смесей. Как легко установить, он лежит также в основе определения свободной энергии разбавления ( 26). [c.172]

    Как и всякий кинетический процесс, коалесценция определяется силой межмолекулярного взаимодействия и сопротивлением меж-фазных слоев. Эмульсии, как и пены, разрушаются вследствие того, что поверхностный слой вокруг капелек воды и пузырьков газа стремится приобрести меньшую свободную энергию за счет сокращения площади поверхности. Подобно свободной жидкости, прослойки между капельками эмульсии или пленки пены стремятся собраться в каплю, а, так как сопротивление незащищенных межфазных прослоек межмолекулярным силам небольшое, не обработанные ПАВ обращенные эмульсии могут существовать только при невысокой концентрации дисперсной фазы (разбавленные эмульсии) и малом содержании электролита. [c.77]

    Остановимся теперь на одном частном, но очень важном случае тонких слоев разбавленных растворов электролитов. Если на межфазных поверхностях такого слоя существуют значительные скачки потенциалов по сравнению с объемной жидкостью (фо-по-тенциал), то в пленке образуются диффузные электрические слои. Пока пленка достаточно толстая, эти слои ничем не отличаются от диффузных электрических слоев в бесконечно толстой пленке и не влияют на ее химический потенциал. При меньших к диффузные слои перекрываются, а энергия пх деформации изменяет свободную энергию жидкой пленки. [c.172]


    Осмотическое давление обусловлено понижением химического потенциала растворителя в присутствии растворенного вещества. Тенденция системы выравнять химические потенциалы во всех частях своего объема и перейти в состояние с более низким уровнем свободной энергии вызывает осмотический (диффузионный) перенос вещества. Осмотическое давление в идеальных и предельно разбавленных растворах не зависит от природы растворителя и растворенных веществ. При постоянной температуре оно определяется только числом кинетических элементов —ионов, молекул, ассоциатов или коллоидных частиц в единице объема раствора. [c.98]

    Явление мицеллообразования характеризуется рядом особенностей. Подобно адсорбции мицеллообразование протекает самопроизвольно, т. е. с уменьшением энергии Гиббса системы. Действительно, силы когезии между полярными молекулами воды значительно выше, чем силы взаимодействия между углеводородными цепями и водой. Поэтому любые процессы, связанные с переходом углеводородных радикалов из воды в близкую по полярности фазу, энергетически выгод-ны В очень разбавленных (ниже ККМ) растворах стремление системы к убыли свободной энергии удовлетворяется за счет перехода молекул ПАВ в поверхностный слой и выталкивания углеводородных радикалов из воды в неполярную фазу. При полном насыщении адсорбционного слоя такая возможность исчерпывается. С дальнейшим повышением концентрации ПАВ минимизация энергии Гиббса может быть реализована лишь за счет структурных изменений в объеме раствора, т. е. путем образования мицелл. При этом гидрофоб- [c.38]

    Для расчетов различных равновесий в разбавленных растворах необходимо знать парциальную свободную энергию (химический потенциал) растворенного вещества — ТЗ - [c.88]

    В отличие от закона Генри, где коэффициент пропорциональности г не имеет простого смысла, в уравнении (У.16) этот коэффициент равен обратной величине давления пара растворителя = 1/рь Кроме того, закон Генри справедлив при любом способе выражения концентрации, а закон Рауля требует, чтобы она выражалась в мольных долях. Оба закона справедливы для разбавленных растворов. Так как давление пара чистого растворителя больше, чем его давление над раствором, то раствор и чистый растворитель не могут быть в равновесии. Поместив в замкнутое пространство (например, под колпак) два открытых сосуда — один с чистым растворителем, а другой с раствором, можно наблюдать самопроизвольный процесс перегонки растворителя в раствор. Это означает, что химический потенциал растворителя в любом растворе меньше его мольной свободной энергии в чистом состоянии, и процесс образования раствора происходит с уменьшением свободной энергии. Из этого также следует, что наличие растворенного вещества уменьшает тенденцию растворителя к испарению. [c.92]

    Основываясь на законе Рауля, можно найти выражение для химического потенциала растворителя в разбавленном растворе. При равновесии между растворителем в растворе и его паром над раствором химический потенциал растворителя равен мольной свободной энергии пара. Если пар подчиняется законам идеальных газов, то [c.92]

    Иначе говоря, между молекулами полимера имеется специфическое энтропийное отталкивание, которое должно по какому-то закону падать с изменением расстояния. По мере разбавления раствора среднее расстояние между молекулами возрастает, что приводит к увеличению энтропии, т. е. к дополнительному понижению свободной энергии по сравнению с совершенным раствором. [c.256]

    Следовательно, определение активностей и коэффициентов активности реального раствора как меры отклонения свойств этого раствора от бесконечно разбавленного раствора, принятого за стандартное состояние, т. е. стандартизация этих величин через бесконечно разбавленный раствор, подчиняющийся законам идеального состояния, не содержит произвола. Идеальное состояние является мерой реального состояния. Коэффициент активности является результатом изменений свободной энергии систем, а она изменяется как в связи с физическими процессами, протекающими в растворах, так и в связи с химическими взаимодействиями в растворах. [c.21]

    Селективность к разным классам соединений удобно оценивать по относительным величинам а [см. выражение (7.36)] и по соответствующим разностям изменений свободной энергии адсорбции из бесконечно разбавленных растворов данного вещества I по отношению к адсорбции некоторого вещества сравнения — стандартного вещества для данного ряда соединений. Эти относительные характеристики селективности выражаются уравнениями  [c.284]


    Определение соотношения между изменением свободной энергии и э. д. с. ячейки мы рассмотрим на примере химического взаимодействия металлического цинка с разбавленным раствором серной кислоты [c.301]

    При выражении концентрации в мольных долях X концентра--ция вещества в стандартном состоянии, выбранном, как указано в 3, т. е. в состоянии индивидуального вещества, очевидно, равна 1. Но в стандартном состоянии активность тоже равна 1. Можно считать, что при Х а- Х и /->1 это значит, что, если рассматриваемое вещество служит растворителем в разбавленном растворе, когда X мало отличается от 1, для расчета изменения свободной энергии этого вещества при образовании раствора можно вместо уравнения (8.6) использовать (8.4) в форме [c.178]

    При разбавлении раствора за счет самопроизвольной диффузии растворителя объем раствора увеличивается и поршень перемещается из положения I в положение II. Предположим, что при этом в раствор проходит 1 моль растворителя. Такого же перемещения поршня можно было бы достигнуть, создав давление р в верхней части сосуда и производя при этом работу А = рАУ, где AV — объем 1 моль растворителя. В состоянии равновесия движущие силы обоих процессов равны, т. е. работа равна убыли свободной энергии Гиббса  [c.254]

    Образование раствора идет самопроизвольно с уменьшением свободной энергии О и с увеличением энтропии, на что указывает уравнение (1,28), если иметь в виду некоторую аналогию поведения идеальных газов и разбавленных растворов. В образовании растворов большую роль играет сольватация (гидратация), под чем надо понимать образование более или менее устойчивых соединений молекул растворителя с частицами растворяющегося вещества. Идея образования сольватов (гидратов) высказана Д. И. Менделеевым в его теории растворов. В современной трактовке основные черты этой теории сводятся к следующему. [c.151]

    Таким образом, имеется полная аналогия между выражениями для химического потенциала в разбавленном растворе и мольной свободной энергией идеального газа — уравнением (11.17). [c.62]

    Знание коэффициента активности и его температурной зависимости делает возможным вычисление избыточных парциальных молярных функций, которые характеризуют (положительное или отрицательное) отклонение термодинамических свойств данного раствора от соответствующих свойств идеального раствора. Так, для избыточной свободной энергии, избыточной энтропии и избыточной энтальпии при бесконечном разбавлении имеют место соотношения [c.457]

    При подготовке пятого издания в него внесены дополнения и изменения и сделаны некоторые сокращения. Введены два новых раздела "Классы неорганических соединений" и "Периодический закон и свойства соединений". Раздел 5 назван "Термохимия и химическое равновесие", в нем собраны задачи и упражнения по расчету изменения энтальпии, энтропии, свободной энергии Гиббса, по их применению для описания химических реакций и по расчету концентраций в равновесных системах. Главы "Равновесие в растворах электролитов" и "Направление обменных химических реакций в растворах электролитов" объединены в один раздел "Ионные реакции в растворах". Этот раздел существенно переработан. В раздел, посвященный химии отдельных элементов, включены упражнения по составлению уравнений реакций, отражающих важнейшие свойства их соединений. Несколько сокращена глава "Физико-химические свойства разбавленных растворов" и ей дано другое, более конкретное, название "Коллигативные свойства растворов", отражающее то, что в данном разделе рассматриваются свойства растворов, зависящие от концентрации частиц. Исключена глава "Радиоактивность. Ядерные реакции", так как обсуждаемые в ней вопросы фактически являются содержанием физики. Все изменения имели своей целью приблизить содержание задач и упражнений к химической практике. При переработке пособия мы стремились сохранить содержание, поэтому задачи и упражнения, имевшиеся в четвертом [c.3]

    Полученное соотношение между изменением свободной энергии и константой равновесия в реакции между идеальными газами применимо к самым разнообразным химическим реакциям, протекающим не только в газовой фазе, но и в разбавленных растворах. Уравнение (17.16) можно применять к любым химическим реакциям при условии, что константа равновесия К для этих реакций является безразмерной величиной. [c.318]

    Из уравнения (3-23) следует, что изменение свободной энергии при разбавлении раствора от состояния с активностью а до состояния с активностью аг есть [c.210]

    Поскольку/ 7 ]пЛГх = —А- х — стандартное изменение свободной энергии в реакции А В X, можно связать изменение константы скорости при изменении к с соответствующими изменениями термодинамических функций Р, Н иЗ ЯТ. д. Если в качестве стандартного состояния используется бесконечно разбавленный раствор и концентрация растворенного вещества не превышает 0,1 Л/, можно пренебречь изменением коэффициентов активности, так как закон Генри обычно хорошо выполняется в этих условиях (за исключением систем, содержащих многовалентные электролиты). [c.438]

    Связь аминимума свободной энергии с ЗДМ показана в руководствах по химической термодинамике. Мы обсудим случай нескольких реакций. Чтобы сравнить уравнения методов 1 и 2, рассмотрим расчет состава смеси, в которой концентрации ко.мпонентов выражены в мольных долях для идеальных газов или для подчиняющихся законам идеальных газов разбавленных растворов. Реакции записываем в форме (5). [c.24]

    Этот Агетод основан на эмпирическом уравнении, которое связывает избыточную свободную энергию растворенного иеще-ства при бесконечном разбавлении в растворителе с рядом констант. Соотношение избыточной свободной энергии и коэффи-активности следующее  [c.205]

    Стандартным состоянием раствора является состояние гипотетической идеального раствора, в котором парциальная мольная энтальпия и теплоемкость растворенного вещества те же, что и в реальном бесконечно разбавленном растворе, а энтропия и свободная энергия те же, что в растворе с моляльностью, равной единице [Воробьев А. Ф. Теоретич. и эксперим. химия 8, 705—708, 1972]. — Прим. ред. [c.216]

    По мере разбавления раствора сильного электролита совершается работа против электрических сил ионных атмосфер. При этом происходят дополнительные изменения внутренней энергии за счет теплот растворения, знак и величина которых зависят также от изменений, происходящих в растворителе. Этой добавочной внутренней энергии соответствует добавочное изменение свободной энергии, и появление поправочного множителя к концентрации в виде коэффициента активности, характеризующего уменьшение реакционной способности иона, связанное с наличием ионной атмосферы. Для раствора, содержащего М частиц каждого /-го сорта в некотором заданном объеме (У=соп51) свободная энергия / связана с внутренней уравнением Гиббса—Гельмгольца  [c.390]

    Как уже указывалось, наибольшее развитие коагуляционных структур в разбавленных дисперсных системах (гелеобразован ие) соответствует достаточной лиофильности, или малому среднему значению удельной межфазной свободной энергии 01,2. Действительно, при [c.191]

    При самодиффузии в чистом металле D[=D2=D 2= =-Осамод. Какими характеристиками определяются величины коэффициентов диффузии При блуждании частица должна оторваться от своего узла, нарушить связи с соседними атомами. Поэтому можно ожидать существование связи между энергией активации самодиффузии Е и теплотой сублимации о, которая является мерой энергии связи в решетке. Опыт действительно показывает, что Efa=k, где k — постоянная, зависящая от природы кристаллической решетки. Так, для гранецеитрирован-ных решеток k=0,67. Таким образом, для совершения блуждания надо затратить 2/3 энергии связи. Следовательно, в решетках с большой энергией связи диффузия будет происходить медленнее. В этом проявляется влияние на диффузионную иодвижность так называемого термодинамического фактора. Влияние этого фактора на скорость диффузии проявляется также и в том, что в реальных растворах ноток диффузии не будет проиорцио-иален градиенту концентрации. При рассмотрении связи коэффициента диффузии с подвижностью мы приняли для парциальной свободной энергии компонента iui выражение, справедливое для разбавленных растворов. [c.203]

    Рассмотрим замкнутый цилиндр, разделенный на две части поршнем, который представляет собой полупроницаемую перегородку, пропускающую только растворитель (рис. 80). В нижней части помещается растворитель, а в верхней — раствор. Вследствие различия концентраций растворителя по обе стороны перегородки он самопроизвольно (в соответствии с принципом Ле Шателье) поступает через полупроницаемую перегородку в раствор, разбавляя его. Движущей силой преимзш1ественной диффузии растворителя в раствор является разность свободных энергий чистого растворителя и растворителя в растворе. При разбавлении раствора за счет самопроизвольной диффузии растворителя объем раствора увеличивается и поршень перемещается из положения I в положение П. [c.151]

    Методы теории поля оказались плодотворными и для исследования случая, когда число типов п = 2 (как в обычном решеточном газе). В [130] показано, что свободная энергия поттсовской модели решеточного газа п = 2, q = l) определяет ПФ ансамбля решеточных животных. Теория поля, построенная для этой модели, позволила использовать метод ренорм-грунпового е-разложения для нахождения критических индексов, соответствуюш,их каждому из трех первых режимов критического поведения разбавленного раствора разветвленных полимеров (1.65). [c.287]

    Молекулярная теория находит подтверждение в ряде фактов и наблюдений. Во-первых, определение молекулярных весов в разбавленных растворах полимеров методами, прямо указывающими молекулярный вес частиц (напрпмер, методом светорассеяния), однозначно показало отсутствие в таких растворах мицелл, т. е. частиц, состоящих из агрегатов молекул. Во-вторых, растворение высокомолекулярного вещества, как и растворение низкомолекулярных соединений, идет самопроизвольно, часто с выделением тепла. Например, достаточно желатин внести в воду, а каучук в бензол, чтобы через некоторое время без какого-либо вмешательства извне, образовался раствор полимера в растворителе. При диспергировании же вещества до коллоидного состояния, как известно, требуется затрата энергии на преодоление межмолекулярных сил. В-третьих, растворы полимеров термодинамически устойчивы и при соответствующих предосторожностях могут храниться сколь угодно долго. Коллоидные растворы, наоборот, термодинамически неустойчивы и способны стареть. Это объясняется тем, что при растворении полимеров всегда образуется гомогенная система и свободная энергия уменьшается, как и при получении растворов низкомолекулярных веществ, либо за счет выделения тепла в результате взаимодействия полимера с растворителем, либо за счет увеличения энтропии. При получении же гетерогенной, коллоидной системы ее свободная энергия всегда возрастает в результате увеличения поверхности дисперсной фазы. В-четвертых, растворение высокомолекулярных соединений не требует присутствия в системе специального стабилизатора. Лиофобные же золи не могут быть получены без специального стабилизатора, прндающ,его системе агрегативную устойчивость. Наконец, растворы полимеров находятся в термодинамическом равновесии и являются обратимыми системами к ним приложимо известное правило фаз Гиббса, [c.434]

    В т.наз. концентрац. Э. ц. электроды совпадают по сюим физ. св-вам, хим. составу и природе протекающей на них окислит.-восстановит. р-ции, онИ различаются лишь термодинамич. активностями (концентрациями) окисленных и(или) восстановленных форм в-ва. Источник электрич. энергии - свободная энергия переноса в-ва от электрода, где активность этого в-ва больше. Так, в цепях из двух амальгамных электродов с разл. активностью металла в амальгаме происходит перенос металла из концентрир. амальгамы в разбавленную. В концентрац. Э. д., составленной из двух одинаковых электродов, пофуженных в р-ры одинаковых электролитов разл. активности, источником эдс является работа переноса электролита из концентрир. р-ра в разбавленный. [c.463]


Смотреть страницы где упоминается термин Разбавление, свободная энергия: [c.83]    [c.142]    [c.146]    [c.163]    [c.169]    [c.35]    [c.223]    [c.122]    [c.98]    [c.334]    [c.334]    [c.13]    [c.209]    [c.417]   
Дисперсионная полимеризация в органических средах (1979) -- [ c.171 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Свободная энергия



© 2025 chem21.info Реклама на сайте