Поверхность изобарный потенциал

Так как при увеличении поверхности изобарный потенциал вещества возрастает, то при повышении степени дисперсности (степени раздробленности) вещества или увеличении пористости вещества увеличивается его способность к выделению из данной фазы в любом процессе, т. е. увеличивается давление насыщенного пара, растворимость, химическая активность и пр. . [c.358]

Наиболее объективным методом, позволяющим контролировать имеющиеся диаграммы состояния, а также методом предсказания возможных типов диаграмм состояния является классический метод геометрической термодинамики, иногда называемый методом изобарного потенциала или методом поверхностей изобарного потенциала. Этот метод прост и точен, а главное его достоинство состоит в наглядности и универсальности. [c.259]

Так как при увеличении поверхности изобарный потенциал вещества возрастает, то при повышении степени дисперсности (степени раздробленности) вещества или увеличении пористости вещества увеличивается его способность [c.337]

Работу, затрачиваемую на изотермическое и обратимое образование единицы новой поверхности раздела фаз и равную изменению изобарного потенциала в соответствующем процессе (см. 67), называют удельной свободной поверхностной энергией (а). В случае границы двух конденсированных фаз эту величину называют пограничным, а для границы жидкости с ее парами — поверхностным натяжением. [c.310]

Твердые вещества в данных условиях тоже могут находиться в состояниях, обладающих различной термодинамической устойчивостью, например, в различных кристаллических формах. В свою очередь для любой из этих форм более устойчивым является состояние, соответствующее идеально правильному кристаллу. Дефекты структуры, вызванные условиями образования кристалла или последующей деформацией под действием внешних механических сил, в какой-то степени уменьшают его устойчивость, так как образование этих деформаций связано с затратой энергии и сопровождается возрастанием энтропии. Точно так же кристаллическое тело в измельченном состоянии, т. е. обладающее большей поверхностью, менее устойчиво. Во всех подобных случаях уменьшение устойчивости сопровождается возрастанием изобарного потенциала. В таких состояниях вещество обладает большей химической активностью и меньшей химической стойкостью, большей способностью к фазовым переходам (большим давлением насыщенного пара, большей растворимостью и т. д..) Выделение вещества в более активных формах и состояниях может происходить самопроизвольно только из состояний с еще большим изобарным потенциалом (еще более активных в данных условиях). Обычно такими состояниями служат сильно пересыщенный раствор или переохлажденная жидкость. Кроме того, такое вещество может получаться при химической реакции, происходящей в условиях, достаточно далеких от равновесных. [c.227]

В кристаллах силы взаимного притяжения частиц в различных направлениях неодинаковы. Поэтому и поверхностное натяжение разных граней кристалла моз/сет быть неодинаковым. Вследствие этого наименьшее суммарное значение изобарного потенциала всей поверхности кристалла 2(ст5) достигается при определенном соотношении в размерах его граней (в отличие от жидкостей, где оно достигается при шарообразной форме тела). С этим связано, что кристаллам, в отличие 01 жидкостей, свойственна определенная геометрическая форма. Та форма кристалла, которая отвечает наименьшему значению обладает наибольшей устойчивостью (принцип Гиббса Кюри). [c.358]

Влияние изменения величины поверхности на химические равновесия. Возрастание изобарного потенциала, вызываемое увеличением поверхности веществ, может сильно влиять на положение равновесия в химических реакциях. Впрочем, в значительной степени эти эффекты проявляются только при очень сильно развитой поверхности, в частности у высокодисперсных материалов или у веществ в аморфном состоянии. Сюда относятся, например, пирофорные металлы , различные вещества в коллоидном состоянии, инфузорная земля, трепел и др. [c.358]

На поверхности, образующейся между двумя жидкостями, не смешивающимися между собой или обладающими ограниченной взаимной растворимостью, существуют соотношения, аналогичные рассмотренным. Поверхностное натяжение на поверхности раздела между двумя жидкостями обычно значительно меньше, чем на поверхности раздела между жидкостью и газом. Но и в этом случае действуют силы, стремящиеся уменьшить изобарный потенциал как путем уменьшения поверхности, так и путем понижения поверхностного натяжения, что происходит в результате адсорбции соответствующих компонентов в поверхностном слое. Это имеет место и в системе из двух компонентов, и при растворении в них третьего вещества (рис. 131). Все эти явления приобретают большое значение в случае тонкого диспергирования одной жидкости в другой, в особенности в коллоидных системах, в связи с огромным увеличением поверхности. [c.365]

Равновесия (XI.29) можно представить в виде диаграммы состояния, полученной на основе анализа соответствующих поверхностей изобарно-изотермического потенциала. Из рис. 42 видно, что диаграмма состояния представляет собой геометрический образ, выраженный линиями, отделяющими одну фазовую область от другой и называемыми линиями фазовых равновесий. В данном случае кривые а а, а а г и a k делят диаграмму состояния натри 264 [c.264]

Поверхностная энергия, отнесенная к единице площади поверхности — поверхностное натяжение — является в то же время и удельной энергией Гиббса (изобарным потенциалом 1 поверхности). Поэтому поверхностная энергия (изобарный потенциал О) дисперсной системы при постоянных температуре и давлении будет равна [c.152]

Из термодинамики известно (см. гл. П, 7), что самопроизвольно протекают процессы, сопровождающиеся уменьшением изобарного потенциала, и системы с большим запасом энергии Гиббса термодинамически неустойчивы. Отсюда следует, что и дисперсные системы, обладающие большой поверхностью и большой поверхностной энергией, являются принципиально неустойчивыми системами. Они всегда [c.152]

Из определения поверхностной энергии следует, что образование новой поверхности / должно сопровождаться приращением изобарного потенциала, равным [c.208]

В состоянии равновесия изобарный потенциал этой реакции с учетом образования новых поверхностей будет иметь вид [c.209]

Это уравнение неприменимо, если ysg>ysi- -yig, потому что в этом случае самое низкое значение изобарного потенциала система имеет тогда, когда твердая поверхность полностью смочена жидкостью. Оно неприменимо также при 7si>7sg+7 g, когда твердая поверхность вообще не смочена. [c.246]

Если растворенное вещество вызывает уменьшение поверхностного натяжения (производная ду/дс отрицательна), то уравнение (8.25) показывает, что на поверхности происходит адсорбция. Адсорбция — самопроизвольный процесс, так как в результате адсорбции изобарный потенциал системы понижается. [c.247]

Если п молей вещества переносится с поверхности сферического зерна радиуса г к большому кристаллу, то уменьшение общей поверхности можно считать равным изменению с15 площади поверхности зерна. Убыль изобарного потенциала системы будет [c.388]

Диаграммы состояния конденсированных тройных систем были выведены строго термодинамически с помощью поверхностей удельного изобарного потенциала [1]. Принцип вывода указан в работах [2, 3]. , [c.182]

Поверхностные свойства растворов. Поверхностные свойства растворов отличаются от поверхностных свойств чистых жидкостей прежде всего тем, что состав поверхностного слоя в той или иной степени отличен от состава внутренних слоев раствора. Поверхностное натяжение раствора может сильно зависеть от состава поверхностного слоя, и самопроизвольно протекающим процессом будет увеличение содержание в поверхностном слое того из компонентов раствора, от прибавления которого уменьшается поверхност-. нов натяжение и тем самым понижается общий изобарный потенциал системы. Этому процессу противодействует процесс диффузии, обусловленный тепловым движением молекул, способствующий выравниванию концентраций по всем участкам раствора. В результате этих двух противоположно направленных процессов и достигается равновесие. При равновесии различие между составом поверхно- [c.355]

Адсорбция — процесс самопроизвольный и, как правило, сопровождается уменьшением изобарного потенциала поверхности независимо от того, происходит ли она при контакте между газом и твердым телом, газом и жидкостью, жидкостью к твердым телом, между двумя жидкостями и в некоторых случаях даже между двумя твердыми телами. Иначе говоря, адсорбция происходит на любой поверхности в результате проявления сил сцепления, происхождение которых связано с особенностями структуры вещества и характером расположения его отдельных частиц (атомы, молекулы, ионы). Так, например, частицы, расположенные внутри тела, находятся в иных условиях, чем частицы, расположенные на поверхности, т. е. если силовые поля частиц внутри твердого тела взаимно скомпенсированы, то поверхностные частицы затрачивают на сцепление не всю энергию, и часть ее остается свободной (рис. 1). Поэтому на поверхности сохраняется свободное силовое поле, за счет которого к твердому телу притягиваются частицы соприкасающегося с ним газа или раствора. Отсюда очевидно, что для достижения большого адсорбционного эффекта необходимо иметь возможно большую поверхность адсорбента, которая свойственна веществам, имеющим сильно пористую губчатую структуру, или веществам, находящимся в высокодисперсном состоянии. [c.14]

Поэтому поверхностный изобарный потенциал дисперсной фазы с увеличением степени дисперсности увеличивается, а термодинамическая устойчивость ее уменьшается. Но по мере приближения величины поверхностной свободной энергии, приходящейся на одну частицу, к значению средней кинетической энергии хаотического движения частиц межфазное натяжение уменьшается, обращаясь в нуль при молекулярной степени дисперсности. При этом поверхность раздела между растворенным веществом и растворителем исчезает, а вместе с ней обращается в нуль и поверхностный изобарный потенциал дисперсной фазы, в силу чего образовавшийся истинный раствор оказывается термодинамически устойчивым. [c.320]

Истинные растворы агрегативно устойчивы, а коллоидные — нет. Стремление коллоидных частиц к агрегации, т. е. к объединению в более крупные частицы (с чем связано уменьшение поверхности раздела фаз и свободной поверхностной энергии дисперсной фазы), называется агрегативной неустойчивостью коллоидной системы. Если убыль поверхностного изобарного потенциала дисперсной фазы происходит за счет уменьшения межфазного натяжения посредством специфической адсорбции ионов или молекул на поверхности, то, несмотря на термодинамическую неустойчивость, коллоидная система оказывается кинетически достаточно устойчивой. [c.321]

Изобарный потенциал и энтропия. В механике большое значение имеет принцип стремления к минимуму потенциальной энергии. В зависимости от расстояния до земной поверхности каждое тело можно охарактеризовать запасом потенциальной энергии. Тело самопроизвольно стремится приблизиться к Земле и при этом его потенциальная энергия уменьшается. Таким образом, потенциальная энергия является мерой стремления тела к Земле. Убыль потенциальной энергии не зависит от пути тела, а зависит только от начальной и конечной высоты. [c.150]

Так, 1 мл жидкости в состоялии шарообразных капель диаметром 100 А обладает поверхностью 6-10 см . Для воды при 20° С (при 0=72,58 эрг1см ) изобарный потенциал поверхности в этих условиях равен 4,4-10 эрг/г, т. е. 189 кал1моль, а полная энергия поверхности равна 300 кал/моль. [c.356]

Твердые тела всегда обладают способностью в той или другой степени поглощать (адсорбировать) из окружающей среды на своей. поверхности молекулы, атомы или ионы, Явление Рис. 131. Ориеита-поглощения углем растворенных веществ из раствора впервые было открыто и изучено Т. Е. Ловицем (1785). Для понимания явлений, происходящих на поверхности раздела между твердым телом и газом или между твердым телом и жидкостью, в принципе применимы многие из рассуждений, приведенных в предыдущих параграфах. Адсорбция газа или растворенного вещества на поверхности твердого тела (адсорбента) является процессом, протекающим самопроизвольно, когда адсорбция уменьшает изобарный потенциал поверхности. Иначе го-воря, на поверхности адсорбента адсообиоиются. вещества. по-нижающие поверхностное натяжение его относительно окружающей среды. [c.365]

Во-вторых, промежуточное химическое соединение катализатора с реагирующими веществами должно быть менее прочным, чем конечные продукты реакции, и, соответственно, стандартное изменение изобарного потенциала при образовании промежуточного соединения должно быть менее отрицательным, чем при образовании конечных соединений. Если твердое вещество дает очень прочное соединение с реагентами, то оно покроет поверхность твердого вещества и не будет далее реагировать. Например, благороднме металлы являются катализаторами окислительных процессов потому, что о( разуют с кислородом менее прочные окислы, чем другие металлы. Окислы, хлориды и сульфиды металлов являются катализаторами процессов окисления, хлорирования и т. п. из-за способности образовывать непрочные поверхностные соединения с кислородом, хлором и другими реагентами, [c.461]

Самопроизвольное сокращение поверхности жидкости указывает на существование свободной энергии поверхности. Поэтому цри изотермическом процессе образования каждой новой единицы поверхности затрачивается определенная работа. Эта работа, являющаяся мерой свободней энергии единицы поверхности жидкости, называется удельной поверхностной энергией и представляет собой уделышй (на 1 см ) изобарный потенциал поверхности. [c.329]

Рис. 41. Поверхности изобарно-изо-термического потенциала однокомпонентной системы а —равновесие твердой и жидкой фаз 6 — возможные моновариантные равновесия в однокомпонентной системе и трехфазное нонвариантное равновесие

Исходя из выщеизложенного и, в частности, опираясь на критерий устойчивости в форме (XI.11), можно сделать заключение о том, что поверхность изобарно-изотермического потенциала, отвечающая устойчивым относительно непрерывных изменений состояниям, должна быть обращена выпуклостью к осям концентраций. [c.260]

Первый вопрос более прост. Качественно мы сразу же можем дать на него отрицательный ответ. Действительно, для сосуда с водой в атмосфере пара, если поверхность разрыва считать отдельной фазой, подсчет по правилу фаз дает ответ, лишенный физического смысла / =14-2 — 3 = 0. Это происходит потому, что-вывод правила фаз основывается на рассмотрении изменений изобарного потенциала 6(3 и подсчете числа степеней свободы по-разности между числом независимых переменных и числом связывающих их уравнений. Поскольку в выражение для G входит член as, то при s = onst оба числа увеличиваются одинаковым образом. Действительно, в системе, состоящей из г объемных и и г поверхностных фаз, число независимых переменных. (Г, Р, а<2>. .. < >,. .., nf>, nf. . .) равно 2 + + [c.74]

В отличие от обычного изобарного потенциала применительно к поверхностным явлениям должна быть указана я степень дробления, г. е. поверхность, которую имеет цдплкца массы вещества. С повышением темлературы и подвижности молекул, а также с увеличе-нирм расстояния между ними поверхностное натяжение уменьшается и при критических температурах обращается а нуль. [c.208]

Добавка растворимого вещества может значительно понизить поверхностное натяжение растворителя но если вещество вызывает повышение поверхностного натяжения, этот эффект невелик, потому что растворенное вещество вытесняется из поверхностного слоя, как будет объяснено ниже. В зависимости от их влияния на поверхностное натяжение растворенные вещества называют поверхностно-активными и поверх-ностно-неактивными. В случае поверхности раздела водный раствор — воздух поверхностно-неактивными являются неорганические электролиты, соли органических кислот и оснований с низким молекулярным весом и некоторые нелетучие неэлектролиты, например сахар и глицерин. Поверхностно-активными считаются органические кислоты, спирты, простые и сложные эфиры, амины, кетоны и т. п. Влияние поверхностно-активных веществ на поверхностное натялсение воды может быть велико, как это видно из рис. 8.5. Особенно эффективно понижают поверхностное или межфазное натяжение мыла и другие моющие средства. Они образуют поверхностные пленки на частицах грязи при стирке. Поскольку добавка некоторых веществ, например жирной кислоты, понижает поверхностное натяжение (изобарный потенциал поверхности), эти вещества стремятся самопроизвольно концентрироваться в поверхностном слое. Гиббс вывел уравнение, связывающее адсорбцию на поверхности и изменение поверхностного натяжения. [c.246]

Величина Один при хемосорбции заметно выше Од ин в 66 ОТ-сутствие (в последнем случае превышение Один над Остат обусловлено неравновесным состоянием поверхностного слоя, не связанным с протеканием химической реакции). Различие сохраняется во всем диапазоне концентраций хемосорбеитов. Таким образом, удельный изобарный потенциал поверхности при протекании хемосорбционного процесса заметно увеличивается. [c.117]

ПО поверхности, а равно максимальной полезной работе, затрачи= ваемой на образование единицы поверхности, т. е. представляет собой удельный (на 1 см ) изобарный потенциал поверхности. [c.350]

Обратимся теперь к вопросу о термодинамической устойчивостй лиофобных золей. Состояние тела, в котором оно обладает более сильно рйвйтой поверхностью, всегда мёнеё устойчиво, чем состояние, в котором тело обладает меньшей поверхностью первом т состоянию отвечает более высокий изобарный потенциал. Однако преимущественная адсорбция ионов одного знака и создание [c.510]

Поверхностный изобарный потенциал системы будет убывать при Р, Т = onst только в том случае, если процесс сопровождается уменьшением величины поверхности системы. Такого рода процессами являются объединение мелких капель жидкости в одну крупную каплю, рост крупных кристаллов за счет исчезновения мелких кристалликов и т. п. [c.150]

Истинные растворы термодинамически устойчивы и обратимы, а коллоидные, напротив, термодинамически неустойчивы и необратимы. Это означает, что истинный раствор образуется самопроизвольно, т. е. процесс его образования при Р, Т = onst сопровождается убылью изобарного потенциала. Поэтому истинный раствор данного вещества при Р, Т — onst является равновесной и, следовательно, обратимой системой. Процесс же образования коллоидного раствора связан с затратой энергии на образование поверхности раздела фаз и поэтому сопровождается увеличением свободной поверхностной энергии, приходящейся на одну частицу. Коллоидный раствор — это неравновесная и необратимая система. [c.321]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология