Химические процессы обратимость

Изучение тепловых эффектов химических процессов показало, что экзотермические реакции, особенно сопровождающиеся значительным выделением теплоты, протекают самопроизвольно и часто весьма бурно. Более спокойно, но также самопроизвольно, т. е. без притока энергии извне, протекают экзотермические реакции с малым тепловым эффектом, многие из которых при повышении температуры обратимы. На основе этих наблюдений был сформулирован обп ий принцип (Бертло, 1867), утверждавший, что мерой химического сродства служит тепловой эффект реакции и что самопроизвольно протекают лишь такие ироцессы, которые сопровождаются выделением теплоты. [c.77]

Гетерогенно-каталитические процессы, осуществляемые в жидкой фазе, весьма немногочисленны. Реакторы для таких систем напоминают реакторы для газофазных гетерогенных реакций. В зависимости от величины теплового эффекта, чувствительности процесса к изменению температуры, сложности химического процесса (обратимые, последовательные, параллельные, последовательно-параллельные реакции) могут применяться аппараты смешения и вытеснения емкостного типа с механическими мешалками, трубчатые, колонные с неподвижным слоем катализатора (адиабатические или секционированные) и колонные с суспендированным катализатором. [c.61]

Таким образом, измерение э.д.с. электрохимических элементов и цепей является простым и точным методом вычисления термодинамических характеристик химических реакций и некоторых важных физико-химических процессов в растворах. Этим методом можно пользоваться, безусловно, только в тех случаях, когда интересующий исследователя процесс можно осуществить обратимо в электрохимическом элементе, разбив процесс на две части, соответствующие двум обратимым электродным процессам. [c.530]

На основании имеющихся в настоящее время экспериментальных данных считают, что в статическом состоянии молекулы (вне реакции) сверхсопряжения нет, но в возбужденном состоянии во время химических процессов (обратимых и необратимых), а также при активировании молекулы ультрафиолетовым светом алкильные группы могут проявлять эффект сверхсопряжения. [c.155]

Установление статистического характера второго закона термодинамики является великой заслугой Л. Больцмана, объяснившего таким путем противоречие между обратимостью механического движения и необратимостью и направленностью реальных физических и химических процессов эта направленность является следствием молекулярного строения материального мира. [c.106]

Можно создать такие условия, при которых вышеописанные реакции будут протекать в обратном направлении. Например, повысить давления ацетилена и водорода в первых двух реакциях, увеличить концентрацию нитрата калия в третьем случае. Следовательно, химические процессы обратимы в зависимости от условий они могут протекать в прямом или обратном направлениях и никогда не идут до конца, а идут лишь до установления химического равновесия в системе. Таким образом, на химические процессы распространяется действие всеобщего закона равновесия в природе, т. е. второго закона термодинамики. [c.131]

В практике различают два вида химических процессов обратимые и необратимые. [c.256]

ПЕРВИЧНЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. ОБРАТИМЫЕ И НЕОБРАТИМЫЕ ЭФФЕКТЫ [c.43]

Четыре критерия Дамкелера выведены на основе уравнений сохранения массы и энергии с учетом химических превращений, а для обратимых реакций обычно применяют критерии контакта (Ко) и равновесия (Ра). Однако практическое значение для химических процессов получило только приближенное моделирование. — Прим. ред. [c.231]

Аналогичное явление наблюдается и при других химических реакциях. Таким образом, химические реакции—обратимы наряду с химическим взаимодействием между исходными веществами прямая реакция) протекает химическое взаимодействие между продуктами реакции обратная реакция), в результате которого снова образуются исходные вещества. По мере протекания процесса скорость прямой реакции (количество молекул продуктов реакции, образующихся в секунду) уменьшается, а скорость обратной реакции (количество молекул этих продуктов, прореагировавших в секунду) увеличивается. Когда обе скорости сравняются, наступает состояние химического равновесия—число молекул веществ, составляющих химическую систему, перестает меняться и остается постоянным во времени при неизменных внешних условиях. Таким образом, химическое равновесие является динамичным и подвижным—с изменением внешних условий равновесие сдвигается в одну или в другую сторону и возвращается к исходному состоянию, если внешние условия [c.261]

Электрическая энергия, вырабатываемая элементом (или цепью элементов), равна полезной работе А суммарного процесса, протекающего в элементе, который мы рассматриваем как термодинамическую систему. Полезная работа Л, процесса максимальна н равна убыли изобарного потенциала системы —AG. Это изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на электродах, т. е. суммарной химической реакцией или другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и др.), протекающими обратимо. В том случае, когда процесс является обратимым, можно, заставляя элемент работать при почти полной компенсации его э.д.с. внешней разностью потенциалов, т. е. заставляя его находиться бесконечно близко к равновесию (этому состоянию и соответствует измеренная величина ), вычислить изменение изобарного потенциала системы AG через измеренную э.д.с.. [c.527]

Концентрационным элементом называется элемент, в котором работа электрического тока получается в результате самопроизвольного выравнивания концентрации между двумя электролитами — растворами одного и того же вещества или двумя металлическими растворами — электродами, или в результате выравнивания давлений двух газовых электродов. В концентрационном элементе суммарный химический процесс отсутствует для непосредственного необратимого выравнивания концентраций путем диффузии созданы затруднения конструкцией прибора, одновременно созданы условия для обратимого выравнивания, при котором максимальная полезная работа (AG) проявляется в форме работы электрического тока. [c.562]

Работа обратимого физико-химического процесса [c.146]

Для адсорбционного равновесия как равновесия обратимого химического процесса можно написать [c.639]

В некоторых случаях отравление катализатора обусловлено сорбционными и химическими процессами одновременно. Так, установлено, что при окислении сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе присутствие соединений мышьяка вызывает как необратимое (химическое), так и обратимое (сорбционное) отравление. Отравление в целом для этого случая относится к не полностью обратимому, т. е. после исключения яда (соединения мышьяка) из реакционной смеси активность катализатора восстанавливается лишь частично [36, 38, 42]. [c.67]

Итак, принцип микроскопической обратимости может быть сформулирован следующим образом для каждого элементарного химического процесса существует обратный процесс. Эти два процесса в совокупности об- [c.17]

Микроскопическая обратимость есть основная черта элементарных молекулярных химических реакций. На молекулярном уровне все химические взаимодействия и превращения обратимы. Поэтому обратимость входит 8 наше описание элементарных химических процессов. В то же время в макроскопическое описание тех же процессов, если в них одновременно принимает участие большое число молекул, неотделимо включена необратимость. Знак г не имеет значения для элементарного химического процесса, но имеет существенное значение в описании эволюции системы в направлении равновесия. Время есть вектор, указывающий направление к равновесию для изолированной многочастичной системы. Квантовомеханический вывод принципа микроскопической обратимости см. в [147, 318, 321]. [c.18]

Мало изучены коллоидно-химические процессы образования эмульсий в многокомпонентных нефтяных системах с ограниченно растворяющимися компонентами. При исследовапии модельных бинарных систем обнаружено, что самопроизвольно образующиеся обратимые эмульсии существуют в определенном интервале концентраций и температур, вне которого они разрушаются с образованием двух макрофаз или являются гомогенной системой [138]. Дистиллятное нефтяное сырье, подвергаемое очистке селективными растворителями, в предкритической области следует рассматривать как жидкостную эмульсию, нарушение агрегативной устой" чивости —разделение на рафинатный и экстрактный растворы— происходит при критической температуре. [c.34]

Большинство химических процессов является обратимыми, и по мере их протекания в системе создаются условия для противоположных изменений. Например, если смесь водорода и иода нагревать при 410 °С в закрытом сосуде, то лишь 78% исходных реагентов [c.60]

Многие химические реакции иротекают так, что взятые вещества целиком превращаются при данных условиях в конечные продукты реакции, т. е. процесс идет до конца. Такие реакции получили название необратимых. Однако при очень многих химических превращениях взаимодействующие вещества не расходуются полностью на образование продуктов реакции. В этом случае продукты реакции взаимодействуют между собой и дают исходные вещества. Эти реакции называются обратимыми. В начале химического процесса имеет место только прямая реакция, т. е. происходит образование продуктов реакции. По мере же увеличения количества этих продуктов начинается обратная реакция с образованием исходных реагирующих веществ, которая все ускоряется. Через некоторое время наступит, наконец, такое состояние, когда скорости прямой и обратной реакций станут равными. В этом случае говорят, что система находится в состоянии равновесия. [c.100]

Гальванические элементы, в том числе и упомянутые выше, не могут служить источниками электрического тока в течение длительного срока. Электрическая энергия в элементе возникает за счет энергии химических процессов, а запас последней, естественно, ограничен массой веществ, подвергающихся в данной системе превращению. Однако способность системы выступать в качестве источника электрического тока можно восстановить, если через разряженную батарею пропускать ток от внешнего источника. Такие гальванические батареи обратимого действия называют аккумуляторами. [c.82]

Отношение стационарных концентраций А и В, следовательно, не равно константе равновесия реакции К — к к. Таким образом, в открытой системе, несмотря на протекание в ней химического процесса, могут сколь угодно долго поддерживаться термодинамически неравновесные концентрации веществ. Это положение, показанное на простейшем примере обратимой реакции первого порядка, сохраняется и в случае сложных химических процессов. Оно имеет исключительно важное значение для понимания процессов в живых организмах, которые представляют собой термодинамически неравновесные системы, сохраняющиеся в стационарном состоянии только благодаря наличию обмена веществ с окружающей средой. [c.387]

Необходимо подчеркнуть, что термодинамическое понятие обратимости пе совпадает со значением этого термина, в химической кинетике. -Обратимой в кинетике считают такую химическую реакцию, результирующая скорость которой определяется разностью скоростей протекания ее в прямом п обратном направлениях, причем на величину этой разности не накладывается каких-либо ограничений. Для термодинамической обратимости требуется, чтобы реакция проходила в условиях, бесконечно близких к равновесию, когда скорости прямого и обратного процессов различаются лишь на бесконечно малую величину. [c.18]

Как дисперсную систему — жидкостную эмульсию — следует рассматривать в предкритической области дистиллятное нефтяное сырье, подвергаемое очистке селективными растворителями. При критической температуре происходит нарушение агрегатной устойчивости системы и разделение ее на рафинатный и экстрактный растворы. Большое значение приобретают исследования коллоидно-химических процессов образования эмульсий в многокомпонентных нефтяных системах с ограниченно растворяющимися компонентами. В модельных бинарных системах самопроизвольно образуются обратимые эмульсии, существующие в определенном интервале концентраций и температур, вне которого они разрушаются с образованием двух макрофаз или являются гомогенной системой [9]. [c.34]

При обратимости химического процесса скорости прямой и обратной реакции не могут быть равными нулю. [c.16]

При работе гальванического элемента протекает определенная химическая реакция. Если химическая реакция протекает обратимо, то при постоянных температуре и давлении получаемая от нее работа будет максимальной полезной работой химического процесса Л макс, которая равна убыли изобарно-изотермического потенциала системы, макс = —AG [см. (И.55)]. Работа, совершаемая гальваническим элементом в этих условиях, равна э.д. с. элемента, умноженной на количество прошедшего электричества, т. е. [c.150]

Сходные линейные соотношения имеют место и для обратимых элементарных химических процессов, а также брутто-процессов, скорость которых пропорциональна разности термодинамических напоров исходной и конечной групп (см. разд. 16.4.2), вблизи термодинамического равновесия между реакционными группами // Действительно, когда для сродства реакции A J выполняется соот- [c.322]

Приведенные термодинамические соотношения (равенства) строго применимы только к обратимым процессам. Поэтому для применения термодинамических соотношений к резине необходимо быть уверенным, что ее обратимые деформации могут быть осуществлены на опыте. Затруднения состоят в том, что в реальных условиях резина подвергается действию различных химических процессов,-приводящих к необратимому изменению структуры и свойств. Правда, в одних случаях химическими процессами можно [c.109]

Одно из следствий первого закона состоит в том, что dU представляет собой полный дифференциал функции состояния, а dQ и dW завЕ[Сят от пути перехода, di также зависит от пути протекания процесса, однако, кроме работы, теплоты, в термодинамике не существует других функций, которые зависят от пути процесса. В связи с этим одной из наиболее важных проблем химической термодинамики является нахождение условий, при которых работа равна изменению функции состояния, т. е. работа химического процесса не зависит от его пути. Из уравнения (252) следует, что при обратимом процессе [c.243]

В химических процессах обычно обратимость и равновесность совпадают, т. е. всякий равновесный процесс всегда обратим. [c.225]

Вопросы обратимости и необратимости различных физических и химических процессов, а также перехода теплоты в работу и [c.64]

Обратимые химические реакции были изучены русским ученым Н, Н. Бекетовым (1865), который установил влияние концентрации реагирующих веществ на направление и скорость химического процесса. В частности, наблюдая действие газообразного водорода на соли и оксиды некоторых металлов, он пришел к выводу, что вытесняющее и восстанавливающее действие водорода зависит от давления, под которым находится газ, т. е. от массы водорода. Таким образом, Бекетов вплотную подошел к формулировке закона действующих масс. [c.181]

Различают системы физические и химические. В первых никаких химических реакций не протекает. В последних имеют место обратимые химические процессы между веществами, образующими данную систему. [c.68]

При температуре 1000—2000° С эта физическая система переходит в химическую, так как все три составные части связываются между собой обратимым химическим процессом [c.68]

Во второй половине XIX столетия голландские ученые К. Гульдберг и П. Вааге и русский физико-химик Н. Н. Бекетов сформулировали закон депствущих масс. В это же время П. Дю-гем выводит уравнение для расчета термодинамических свойств растворов (уравнение Гиббса—Дюгема). М. Планк (1887 г.) разделяет процессы на обратимые и необратимые, В. Нернст (1906 г.) формулирует тепловую теорему, а М. Планк в 1912 г. — третий закон термодинамики. Значительное влияние на развитие термодинамики химических процессов оказали работы Я. Вант-Гоффа (понятие о химическом сродстве, изобаре и изотерме), Рауля Ф., А. Л. Брауна и А. Ле-Шателье. [c.14]

Принцип микроскопической обратимости в примененин к химическому процессу есть обычное для химика утверждение, что в равновесной смеси все частные реакции протекают в обоих направлениях с одинаковой скоростью. [c.113]

В ходе химической реакции один (или несколько) компонентов превращается в другой (или несколько других) компонентов. Обычно компоненты, стоящие в левой части уравнения Аа, называют исходными веществами, а в правой части — конечными (или продуктами). Химические процессы, однако, всегда в той или иной степени обратимы, т. е. наряду с процессом Aj Aj всегда имеет место процесс Аа Aj. Поэтому понятия исходные и конечные вещества условны, а запись Aj А и физически, и математически полностью эквивалентна записи Аа Aj. Важнейшей характеристикой простой химической реакции является ее скорость, опредёляемая как изменение концентрации реагирующих компонент в единицу времени [15]. Для сложной химической реакции понятие скорость реакции также существует, однако оно не столь очевидно, как для простой реакции, поскольку в самом общем случае скорость сложного процесса не может быть выражена как явная алгебраическая комбинация концентраций компонентов и некоторых кинетических параметров. Если за интервал времени At — ti — tg количество молекул какого-либо компонента изменилось на [c.13]

Болыщивство физических и химических процессов сопровождается выделением или поглощением тепла, причем одни из них могут проходить как в прямом, так и в обратном направлении (обратимые), другие протекают в одном направлении (нео братимые). [c.47]

При разработке и исследовании химического процесса необходтю проведение термодинамического анализа для выявления целесообразной области режимов осуществления процесса. В химической технологии вероятность и глубин) протекания любой обратимой реакции принято оценивать по величинам стандартной энергии Гиббса АС° и стандартной константы равновесия Кр =ехр(-ДО /КТ). [c.156]

Идея обратимости химического процесса зародилась задолго до возникнове-ння термодинамики. Еще в 1799 г. французский химик К- Л. Бертолле (1748— 1822) при изучении египетских соляных озер обратил внимание на выпадение осадка карбоната натрия и объяснил это явление повышением концентрации хлорида натрия или карбоната кальция в растворе [c.131]

Однако процессы (1) и (2) обратимы. Поэтому выделившийся на катоде водород может снова переходить в раствор в виде ионов, отдавая электроны платиновому проводнику. Эти электроны по проводу поступают на другой электрод, содержащий кислород, и равновесие (2) смещается влево. Таким образом, при электролизе возникает гальванический элемент, ток которого направлен в сторону, обратную движению тока от внешнего источника. Поэтому ток от внешнего источника будет идти через электролит только в том случае, если приложенное напряжение будет достаточно для определенного химического процесса, а именно для электролитического разложения раствора или для образования ионов из 1к1ате-риала электрода. Необходимое для этой цели напряжение называется напряжением разложения и зависит, прежде всего, от состава раствора. [c.191]

Запись скорости химических реакций через величины Я, особенно удобна для совместного кинетико-термодинамического анализа, учитывающего обратимость химических процессов. [c.312]

Термодинамическая (или, как иногда ее называют, "каноническая") форма записи кинетических уравнений оказывается удобной для совместного кинетико-термодинамического анализа обратимых химических процессов, особенно протекающих в стационарном режиме. [c.314]

Справедливость критерия эволюции Пригожина легко подтверждается прямым анализом кинетических систем многих обратимых химических процессов вблизи их термодинамического равновесия. Известны положительные результаты экспериментальной проверки этого критерия и в биологии, например путем исследования скорости удельной теплопродукции жиеюго организма при развитии зародыша этого организма скорость удельной теплопродукции в таком процессе резко уменьшается при приближении развивающегося организма к стадии зрелости и достигает в стационарном состоянии зрелости наименьшего значения. [c.341]

Термодинамические соотношения (равенства) вполне строго применимы только к обратимым (равновесным) процессам. Поэтому термодинамические соотношнеия можно применять к полимерам только в том случае, если обратимые деформации с достаточным приближением осуществимы на опыте. Затруднения заключаются в том, что в реальных условиях полимер подвергается действию различных химических процессов, приводящих к необратимому изменению структуры и свойств самого материала. При этом в одних случаях химическими процессами можно пренебречь, а в других — от них можно защищаться, но часто не удается сделать ни того, [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология