Активные состояния веществ

Из приведенных работ вытекает, что примеси оказывают большое влияние на температуру кристаллизации. Однако сделать однозначный вывод относительно соответствия мевду температурами кристаллизации и каталитической активностью не представляется возможным, так как примеси, неизменно повышающие температуру кристаллизации и вместе с тем стабилизирующие активное состояние вещества, могут играть в катализе двоякую роль, понижая активность Б одних случаях и повышая ее в других. [c.96]

В растворах и полярных жидкостях эффект сольватации нарушает стабильность образовавшихся ионов и вероятность превращения их в радикалы. Таким образом, причину существенного различия между радиационно-химической активностью данного вещества в жидком н газообразном состояниях следует искать не в различии первичных физических процессов, а в изменении вероятности тех вторичных процессов, которые протекают вслед за первичными актами возбуждения и ионизации. [c.265]

Уравнение дает возможность вычислить величины AG и Ка по экспериментальным значениям Е и, наоборот, рассчитывать Е, зная термодинамические характеристики химической реакции. Примеры использования уравнения (XIX, 4) будут рассмотрены при описании электрохимических элементов различных типов. В суммарной реакции образования хлористого серебра в электрохимическом элементе участвуют только твердые вещества и газообразный хлор. Термодинамическое состояние их однозначно определяется давлением и температурой. Очень часто в суммарной реакции участвуют растворенные тела (например, в элементе Даниэля — Якоби). Изобарный потенциал реакции в таких случаях зависит не только от р и Т, но и от активностей растворенных веществ, т. е. от концентрации раствора, и величины , найденные экспериментально, можно ис-. [c.529]

Понятие об активности главным образом используется при расчетах состава смеси или при составлении материального баланса. Если стандартным состоянием вещества в растворе считать состояние чистого вещества при температуре и давлении смеси то активность его будет функцией мольной концентрации, выраженной [c.15]

Можно распространить представление об активности, а следовательно, об изменениях свободной энергии и о константах равновесия на твердые и жидкие вещества, а также на компоненты растворов, если определить активность любого вещества как отношение концентрации этого вещества к его концентрации при условном стандартном состоянии. При вычислениях констант равновесия такое стандартное состояние, очевидно, должно совпадать со стандартным состоянием, для которого табулированы термодинамические данные, если мы хотим вычислять из этих данных. В табл. 17-1 указаны стандартные состояния, используемые для вычисления значений свободной энергии, которые приведены в приложении 3. [c.97]

Можно предполагать, что образова ние активной частицы возможно при со ударениях двух молекул ц с-изомера гранс-изомера или цис- и гранс-изомеров а также молекулы изомера и какой-ни будь нейтральной молекулы. Однако экспериментальные данные [3] показывают, что, например, молекулы N2 и СзНе не активируют реакцию 1 ыс-гранс-изомеризации. Поэтому, в соответствии с экспериментальными данными, более правильно предположить, что активное состояние может возникнуть только при соударениях двух одинаковых молекул. Это согласуется и с представлениями теории активного комплекса, по которой частоты колебаний превращаемой связи в исходных веществах и в активном комплексе близки. [c.54]

При изменении внешних условий пассивный металл может вновь перейти в активное состояние. Этот процесс называют активацией, или депассивацией. Вещества или процессы, нарушающие пассивное состояние металлов или затрудняющие наступление пассивности, называют активаторами или депассиваторами. [c.306]

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]

Активностью данного газа (или компонента газовой смеси) называется такая величина, которая при подстановке ее вместо концентрации в соотношения, выражающее связь различных термодинамических свойств идеального газа с его концентрацией, делает эти соотношения применимыми к данному газу (или компоненту газовой смеси). Активность зависит от температуры и давления газа, а для компонентов газовой смеси — также и от состава смеси. Активность характеризует, таким образом, как бы активную концентрацию газа. Активность обозначается обычно через а и используется при изучении свойств не только газообразного, но и других состояний веществ. [c.235]

Подобное же влияние, как было показано автором, оказывают и все разрыхления внутренней структуры, а также и различные нарушения правильной кристаллической структуры. Этим же обусловливается и различие соответствующих свойств вещества в кристаллическом и в аморфном (в частности, в стеклообразном) состояниях. Вещество всегда много более активно (и следовательно, менее устойчиво) в стеклообразном состоянии, чем в кристаллическом, так как обладает более высокими растворимостью, химической активностью и др. [c.358]

Явления перенапряжения представляют не только теоретический, но и практический интерес, в частности перенапряжение водорода. Для иллюстрации этого можно указать, что выделение путем электролиза таких металлов, как Ре, РЬ, 2п, которые стоят выше водорода в ряду напряжений, может осуществляться только благодаря тому, что они обладают перенапряжением, значительно меньшим, чем перенапряжение водорода на этих металлах, в особенности при высоких плотностях тока. Поэтому потенциал выделения его становится большим, чем потенциал выделения этих металлов. В случае применения тока большей плотности при высоком перенапряжении можно получать вещества в более активном состоянии. [c.452]

С повышением температуры все меньшее число веществ остается в конденсированном состоянии. В настоящее время известно лишь несколько веществ с температурами плавления выше 4000° С и, вероятно, при 6000° С уже не останется веществ, способных существовать в жидком состоянии при атмосферном давлении. Уже при умеренном повышении температуры в некоторых кристаллических веществах обнаруживается повышение концентрации вакансий и другие формы уменьшения упорядоченности расположения частиц, отражающиеся на термодинамических свойствах. Процессы парообразования вследствие химической активности частиц в парах при высоких температурах часто становятся более сложными, чем при обычных температурах. Поэтому при недостаточной их изученности пока нельзя рекомендовать применение к ним закономерностей, установленных для обычных температур. Мы ограничимся здесь только газообразным состоянием веществ и только газовыми химическими реакциями. [c.171]

Термодинамические исследования координированных систем важны для развития теории жидкого состояния и твердого состояния вещества, для изучения адсорбентов и катализаторов, особенно при установлении структуры активных центров, оптимального состава адсорбентов и катализаторов, а также для развития научных основ технологии в химии. [c.249]

Однако необходимо помнить, что присутствующая в мета-низируемом сырье окись углерода имеет тенденцию взаимодействовать с никелевым катализатором, в результате чего образуется карбонил никеля. Это сильно летучее, исключительно токсичное вещество, поэтому для того, чтобы иметь возможность поддерживать катализатор в активном состоянии и не допускать утечек газа, необходимо препятствовать его образованию. Предотвратить образование карбонила никеля можно как повышением температуры, так и понижением рабочего давления. Поскольку последнее нерационально, то на процесс метанизации 1В присутствии никелевого катализатора накладывается ограничение как по нижнему температурному пределу (предотвращение образования карбонила никеля), так и по верхнему температурному уровню (процесс метанизации экзотермичен и при чрезмерном повышении температуры возможны как деактивация катализатора, так и смещение равновесия в сторону обратной реакции, т. е. образования окиси углерода и водорода). [c.179]

Особенность гетерогенного катализа состоит в том, что катализаторы (обычно твердые вещества) находятся в ином фазовом состоянии, чем реагенты и продукты реакции. Реакция развивается на поверхности твердого тела, которая всегда имеет много дефектов, в том числе свободные электронные пары, не участвующие в образовании связи. Молекулы реагентов легко взаимодействуют с этими электронами и благодаря образующимся связям удерживаются на поверхности катализатора. В результате некоторые связи внутри адсорбированных молекул настолько ослабевают, что молекулы либо разрушаются, либо превращаются в активные радикалы. Каталитическая активность твердого вещества тем выше, чем лучше реагенты адсорбируются на его поверхности и чем слабее продукты реакции удерживаются ею. При этом важно, чтобы, изменяя энергетическое состояние молекул реагента, катализатор сам не образовывал с ними прочных химических связей. [c.59]

Развитие представлений о природе активных центров поверхности привело к термодинамической трактовке их, согласно которой всякое активное твердое вешество характеризуется отклонением от термодинамически равновесного состояния, соответствующего минимуму свободной энергии. Активное твердое вещество обладает избыточной свободной энергией, которая приводит к изменению его свойств электрохимического потенциала, адсорбционной и каталитической активности, теплоемкости, электропроводности и т. д. Изучение этих свойств дает возможность развить теорию генезиса твердого вещества, т. е. генезиса катализаторов. [c.114]

Где —свободная энергия активного твердого вещества, Ф —его минимальная свободная энергия, отвечающая термодинамически устойчивому состоянию в условиях, при которых ДФ становится равной нулю. [c.115]

Активность катализаторов и длительность их активного состояния зависят от степени пересыщения и от стабилизации первичных активных пересыщенных форм (С. 3. Рогинский), что находится в зависимости от метода приготовления катализаторов. Отсюда и возникла теория генезиса катализатора, высказанная С. 3. Рогинским. Твердые вещества с сильно развитой поверхностью обладают ярко выраженной способно тью к захвату различных примесей на глубину, значительно превышающую толщину внешнего одноатомного слоя причем такие примеси, внедренные в кристаллическую решетку, являются причиной дефектов или образования твердых растворов, т. е. пересыщенных систем. В процессе приготовления катализатора возможно накопление пересыщений. Практически можно установить, как надо изменять параметры температуру, концентрацию, метод осаждения, осадитель, условия восстановления и т. д., чтобы получить наиболее активный, т. е. наиболее энергетически пересыщенный контакт. [c.115]

В соответствии с определением стандартного состояния активность растворенного вещества равна единице при единичной концентрации и условии, что у = 1 при всех температурах и давлениях, т. е. что раствор ведет себя как идеальный. Тогда разность между химическим потенциалом растворенного вещества р, в [c.35]

Под летучестью жидкости или твердого тела понимают летучесть их равновесных насыщенных паров. Активность конденсированного вещества определяют точно так же, как и газов. Под активностью жидкого или твердого вещества понимают отношение летучести в данном состоянии к летучести вещества в стандартном состоянии [c.131]

Во втором подходе за стандартное состояние принимается состояние индивидуального конденсированного вещества при любых давлениях или температурах. Это означает, что теперь всегда активность чистого вещества равна единице [c.132]

Растворы труднорастворимых соединений характеризуются динамическим равновесием двух противоположных процессов переход вещества из твердого состояния в раствор и кристаллизация его из раствора. Для х арактеристики растворимости труднорастворимых соединений используется величина, называемая произведением растворимости, которая отличается от константы равновесия процесса растворения лишь учетом того, что активность твердого вещества при постоянной температуре постоянна. [c.208]

Помимо указанного интегрального квантового выхода часто используют дифференциальный, который равен отношению скорости данного фотохимического процесса к скорости поглощения света. При этом могут отдельно рассматриваться квантовые выходы образования активного состояния, расходования исходных веществ, флуоресценции, образования продукта. [c.289]

Как видно из уравнения (45.11), величина тока I кроме энергии активации АО определяется также активностью адсорбированного вещества О. Для определения гЬ воспользуемся условием равновесия между состояниями / и // [c.233]

Если выбрать в качестве стандартного такое состояние, при котором концентрации органического вещества с а=1 М соответствует вполне определенная малая величина Аст, например Аст= = 2 мН/м (см. точку А на рис. 2.2), то поверхностную активность органического вещества можно определить энергией [c.40]

В случае равновесия в гетерогенных системах газ — жидкость, газ—твердая фаза, жидкость—твердая фаза коэффициенты активности твердых и жидких компонентов, выраженные через парциальные давления, равны давлениям насыщенных паров жидкости и твердого тела при данной температуре. Состав фаз в этом случае определяют, считая активности твердых веществ в выражении закона действующих масс постоянными состояние ргавновесия между фазами задается правилом фаз. [c.21]

Дальнейшее развитие учения о катализе шло как по пути накопления экспериментальных данных, разработки способов приготовления активных катализаторов, открытия и изучения новых каталитических процессов, внедрения катализа в химическую промышленность, так и по пути развития теории гетерогенного катализа. Однако успехи теоретиков были значительно более скромными, чем успехи экспериментаторов. И это не случайно. Хотя принципиальной разницы между каталитическими и некаталитическими процессами нет, и те и другие подчиняются основным законам химической кинетики, в обоих случаях система реагирующих веществ проходит через некоторое особое, обладающее повышенной энергией активное состояние, в гетерогенных каталитических реакциях наблюдаются специфические особенности. Прежде всего появляется твердое тело, от свойств и состояния которого существенно зависят все явления в целом. Поэтому не случайно, что успехи теории гетерогенного катализа неразрывно связаны с развитием теории твердого тела. Поскольку процесс идет иа поверхности, знание строения поверхности катализатора оказывается решающим для развития теории катализа. Отсюда вытекает тесна я связь развития теории катализа с развитием экспериментального и теоретического изучения адсорбционных явлений. Сложность кетероген-ных процессов, присущие им специфические черты, приводят к тому, что теоретические исследования в этой области не завершилась еще построением теоретических концепций, на базе которых можно было бы обобщить имеющийся фактический ма-териал. Пока можно только говорить о наличии нескольких теорий, в первом приближении обобщающих те или иные экс- периментальные данные. [c.294]

Глины состоят из гидросиликата алюминия (монтмориллонита) с заметным содержанием окиси железа, небольшим содержанием окисей щелочноземельных металлов и с еще меньшим содержанием щелочей. Вода содержится в них как в химически связанном виде, так и в гигроскопическом состоянии освобождение от последней улучшает активность глин. Это объясняется тем, что при удалении гигроскопической воды, расположенной между пластинками монтмориллонита и вокруг его кристаллов, освобождается большая адсорбционная поверхность, которая может быть усилена при активации. Удаление химически связанной воды приводит к понижению обесцвечивающей способности глин. Химический состав отбеливающих глин и земель не является показателем их адсорбирующей способности последняя зависит прежде всего от физического состояния вещества — оно должно быть коллоидно-алюрфным. Особенностью для коллоидных систем является их сильная склонность образовывать тела со значительно развитой поверхностью, способной адсорбировать различные вещества. В целях увеличения обесцвечивающей и каталитической способности бентонитовые глины должны пройти [c.71]

Любые количества РС , РО3 и СХ , которце удовлетворяют выражению для константы равновесия (17-3), соответствуют состоянию равновесия. Для идеальных систем активность каждого вещества представляет собой безразмерное отношение его реальной концентрации к концентрации этого вещества в стандартном состоянии. Для неидеальных систем об активности каждого вещества можно лишь сказать, что она каким-то образом связана с его концентрацией и должна рассматриваться как эффективная концентрация . [c.95]

Изменения катализатора при воздействии реакционной смеси и каталитической реакции приводят к дополнительному уменьшению свободной энергии и увеличению энтропии системы в целом, В то же время энтропия собственно катализатора (подсистемы) уменьшается, а свободная энергия возрастает. Это положение становится очевидным уже из того, что, в рассмотренной системе при исключении катализа должен пойти самопроизвольный процесс К Кт. Другими словами, катализатор в таких системах играет роль своеобразной энергетической ловушки, в которой накапливается также отрицательная энтропия . Здесь просматривается интересная аналогия с биологическими системами, неотъемлемая функция которых — порождение отрицательной энтропии и свободной энергии за счет протекающих в организме процессов переработки питательных веществ [79]. Можно сказать, что в каталитических системах существует механизм молекулярной селекции, обусловленной устойчивостью различных активных состояний. Цапомним, что устойчивость активного состояния (соединения) в каталитической реакции тем выше, чем больше оно удалено от равновесного и чем больше, следовательно, его запас свободной энергии и отрицательной энтропии [80]. [c.303]

Г. Н. Льюис (1901 год) предложил для описания свойств неидеальных систем использовать формулы, полученные для идеального состояния веществ (идеальные законы), но вместо концентраций и давления в эти формулы предлагается вводить новые параметры, которые были названы активностью а (подставляется в формулы вместо концентраций С) и фугитив-ностью или летучестью / (подставляется в формулы вместо Р). [c.221]

Адсорбция газов и паров обусловливает и сопровождает многие промышленные и природные процессы. Так, адсорбция компонен тов является важнейшей стадией любой гетерогенной реакции, например, в системе газ — твердое тело, так как твердая фаза может обмениваться веществом только с адсорбированным слоем. Ог ромную роль адсорбция играет в гетерогенном катализе, когда на поверхности катализатора происходит концентрирование компонентов, определенное ориентирование их молекул, соответствующая поляризация или вообще переход в наиболее активное состояние, форму, что способствует ускорению превращения вещества. Питание растений диоксидом углерода из воздуха связано q предварительной и обязательной стадией адсорбции газа на листьях. Дыхание животных и человека, заключающееся в поглоще НИИ из воздуха кислорода и выделении диоксида углерода и водяных паров, протекает также благодаря предварительной адсорбции кислорода на поверхности легких. Общая площадь поверхности легочных альвеол у человека составляет в среднем 90 м . У одноклеточных и некоторых многоклеточных животных, например у плоских червей, дыхание осуществляется всей поверхностью тела. [c.146]

Согласно закону эквивалентности Эйнштейна, в приложении. к фотохими-чесюим реакциям, каждый квант поглощенной лучистой энергии вызывает фотохимическую реакцию в одной молекуле. Этот закон приводит к выводу, что число поглощенных квантов энергии должно равняться числу прореагировавших молелул и имеет практическое значение лишь в приложении к первичным фотохимическим процессам, т. е. в поглощении веществом лучистой энергии и переводе молекулы в активное состояние. В процессах окисления углеводородов молекулярным кислородом мы несомненно имеем дело со вторичными и т. д. процессами, активация которых совершается за счет высвобождающейся энергии активированных в первичной стадии процесса молекул углеводородов. [c.151]

При реакциях между твердыми веществами наряду с процессами, протекающими на поверхности раздела фаз, и процессами образования зародышей кристаллов при образовании новой фазы большое значение имеют также процессы переноса в кристаллах. Для ускорения относительно медленной объемной диффузии необходим подвод тепловой энергии. Поэтому все реакции между твердыми веществами, как правило, проводятся при повышенных температурах. П(зскольку химическая активность твердых веществ в значительной мере определяется их структурой и величиной поверхности, исходные вещества перед проведением реакции размалывают в тонкий порошок или измельчают каким-либо иным способом, т. е. переводят вещества в состояние с сильно развитой поверхностью. Тем самым осуществляется активация за счет механической энергии (разд. 33.9.2.6). Для проведения реакций между твердыми соединениями чаще всего используют смеси порошков или прессованные таблетки. Для установления равновесия обычно требуется постепенное нагревание до довольна высокой температуры. Для исследования конечных продуктов и кинетических измерений особенно удобны структурно-аналитические и физические методы анализа. При определении механизмов реакции было установлено, что в некоторых твердофазных реакциях перенос компонентов реакции происходит через газовую фазу. [c.437]

Трибохимия — раздел механохимии — изучает влияние механической энергии на реакции между твердыми веществами и их структуру. Под влиянием энергии, выделяющейся при трении или ударе, элементы неупорядоченности кристаллической структуры, возникающие за счет теплового движения, увеличиваются, в результате чего возникает активное состояние. За счет ме-ханохимического активирования наблюдаются значительные адсорбционные эффекты, при этом адсорбированные компоненты заполняют субмикроскопи-ческие поры и пустоты более глубоко лежащих слоев твердой фазы. При импульсном торможении струи песка из пескоструйного аппарата на короткое время (10 —10 с) достигается высокоэнергетическое состояние, соответствующее короткоживущей твердотельной плазме. Оно характеризуется электронным и световым излучением (триболюминесценцией), переносом заряда, а также высокой химической активностью. [c.438]

Изучение распределения вещества между двумя несмешивающимися растворителями представляет большой интерес, так как может дать ценные сведения, необходимые для проведения экстрагирования, а также указать на наличие диссоциации, ассоциации или других химических реакций растворенного вещества в растворе. Если к двум соприкасающимся несмешивающимся жидкостям прибавить какое-ни-будь растворяющееся вещество, растворимое в той и другой жидкости, то оно распределяется между обоими жидкими слоями в определенном, постоянном при данной температуре соотношении. Этот закон, характеризующий равновесное состояние системы, может быть выведен следу ощим образом. Предположим, что растворенное вещество в обоих растворителях находится в одинаковом состоянии, например, в виде одиночных (мономерных) молекул и обозначим активность растворенного вещества в растворителе I через а, а в растворителе И — через Как известно, химические потенциалы веществ, находящихся в двух сопряженных фазах, должны быть одинаковыми. Таким образом, если [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология