Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Химические процессы энергии

    Тепловой баланс служит основой прп расчете тепловых, диффузионных н химических процессов. Для составления о] о необходимо определить количество тепла, вносимого в аппарат и выходящего из аппарата, причем согласно закону сохранения энергии приход и расход тепла должны быть равны  [c.22]

    Бунзен и Роско (1855), изучая идущую под действием света реакцию образования хлористого водорода нз водорода п хлора, установили, что химическое действие света (выражаемое в количестве получаемого продукта реакции) прямо пропорционально произведению интенсивности света I на время его действия 1. Эта зависимость носит приближенный характер, так как не вся поглощенная световая энергия всегда полностью расходуется на химический процесс. Есл[1 в одном случае при интенсивпости 1 за время прореагировало молекул, а в другом — в тон же системе при 2 и 2 — соответственно Л/г молекул, то математическим выражением закона будет условие  [c.230]


    Всякое изменение состояния системы молекул (среднестатистическая функция распределения по уровням энергии) сопровождается стремлением к новому состоянию равновесия (релаксация). Поглощение зв)т<а всегда сопровождается релаксационными процессами, которые могут остановиться в состоянии неустойчивого равновесия (метастабильное состояние). Нахождение вещества в этом состоянии делает его весьма чувствительным к разнообразным трансформациям. В работе [443] показано, что в метастабильном состоянии субстанция склонна к быстрым химическим изменениям. В этой же работе приводятся сведения, что существует прямая пропорциональная связь между константой скорости химической реакции, энергией и энтропией активации и временем релаксации. [c.49]

    Энергетический эффект химического процесса возникает за счет изменения в системе внутренней энергии U или энтальпии Я. Внутренняя энергия — это общий запас энергии системы, который складывается из энергии движения и взаимодействия молекул, энергии движения и взаимодействия ядер и электронов в атомах, молекула л и кристаллах, внутриядерной энергии и т. п. (т. е. все виды энергии, кроме кинетической энергии системы как целого и ее потенци-альной энергии положения). [c.159]

    Поскольку примерно половина всей поглощаемой при радиационно-химическом процессе энергии расходуется на первичное возбуждение (без предварительной ионизации), представляет интерес изучение возможной дальнейшей судьбы возбужденных молекул. Как известно из фотохимии, не все молекулы, которые возбуждаются с поглощением достаточного количества энергии, обязательно распадаются или вступают в химическую реакцию. Наряду с распадом возбужденных молекул возможны также другие процессы, в том числе флуоресценция и дезактивация путем соударений. [c.164]

    Однако первое начало термодинамики ничего не говорит о том, какими факторами определяются величины самих слагаемых в формуле (2.5). Может ли Q равняться нулю Э го означало бы, что освобожденная в химическом процессе энергия полностью перешла в работу. Из первого начала термодинамики невозможно определить, при каких условиях L < 0. Как мы уже- выяснили, самопроизвольно идут только такие процессы, которые при использовании соответствующих устройств могут производить работу (в этих процессах <0). Следовательно, из первого начала нельзя определить, в каком направлении идут процессы. [c.110]


    Итак, с точки зрения термодинамики превращение освобождающейся в химических процессах энергии в работу возможно. Но осуществимо ли оно практически в настоящее время Для некоторых химических процессов в принципе можно сконструировать устройства, в которых химическая энергия непосредственно превращается в работу, однако при современном техническом уровне они оказываются настолько сложными, что практически не могут быть использованы. [c.130]

    Образование свободных радикалов может происходить в процессе распада вещества при нагревании, освещении, под действием ядерных излучений, от сильных механических воздействий, при электроразряде и т. д. Свободные радикалы рождаются также в процессе самых разнообразных химических превращений. Энергия активации реакций с участием ионов также н значительна (0—80 кДж/моль). Для осуществления же реакций непосредственно между молекулами обычно требуется высокая энергия активации, поэтому такие реакции весьма редки.,  [c.199]

    Q — тепловой эффект и А.Р — изменение свободной энергии химического процесса при электролизе, выраженные в ккал на 1 г-моль вещества к - так называемый температурный коэффициент, который зависит от природы электролита. Так, например, для процесса электролиза хлористого натрия А = — 0,0004, а для сульфатов двухвалентных металлов /с — 0,0001 (на 1° повышения температуры). [c.251]

    Исходя из современных данных геотермики и геофизики к основным источникам тепла земных недр относятся так называемое исходное тепло Земли, накопленное в период ее формирования примерно 4,0 млрд лет назад энергия распада некоторых радиоактивных элементов, разнообразные экзотермические физико-химические процессы энергия поглощаемых сейсмических волн падающее на поверхность солнечное излучение энергия вращения Земли тепло, выделяемое при сжатии нижележащих слоев под давлением вышележащих превращающаяся в тепло кинетическая энергия метеоритов, падающих на Землю замедление вращения Земли под действием гравитационных сил Луны и Солнца аккумуляция космической энергии Вселенной [c.317]

    Известно, что в любом химическом процессе, особенно в гетерогенном, явления переноса вещества и энергии играют существенную роль, В большинстве случаев стремление к оптимальному проведению процессов сводится к тому, чтобы обеспечить условия достижения режима химической кинетики. Для этого создают интенсивную конвекцию среды, облегчают доступ реагентов к активным поверхностям за счет измельчения катализаторов или нанесения на соответствующие носители и т. д. В результате уменьшается сопротивление процессам переноса и устраняется влияние последних на химическую реакцию. [c.186]

    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]

    Наиболее простым элементарным химическим процессом является диссоциация молекул под действием света. Этот процесс вызывает появление в молекулярных спектрах сплошных областей поглощения. Это объясняется тем, что молекула распадается на составные части, поэтому поглощение света уже не подчиняется законам квантовой механики (кинетическая энергия частиц — продуктов диссоциации—не квантуется). [c.61]

    Примечания 1. Способность тела производить работу называется энергией. Энергия измеряется теми же единицами, что и работа. Из всех видов энергии в химических процессах особо важную роль играет внутренняя энергия (I7) тела, на которой более подробно остановимся ниже при рассмотрении первого закона термодинамики. [c.19]

    Если же работу данного химического процесса при электролизе выразить через его тепловой эффект или изменение свободной энергии, то согласно второму закону термодинамики получим  [c.251]

    Горение — сложный, быстро протекающий химический процесс взаимодействия горючего и окислителя, сопровождающийся появлением пламени, излучающего энергию в виде тепла и света. Этот процесс лежит в основе превращения химической энергии топлива в механическую в тепловых двигателях. [c.112]

    Так как общее число известных в настоящее время органических соединений достигает нескольких сотен тысяч, естественно, что число мыслимых (возможных) между ними реакций должно измеряться астрономическими цифрами. Это обстоятельство в значительной мере снижает ценность термодинамического метода анализа химических процессов и может быть свело бы его практическую значимость к нулю, если бы потребовалось для каждой реакции отдельно определить свободную энергию. [c.100]

    Применяя законы сохранения массы, количества движения и энергии к химическим процессам, можно получить ряд уравнений связи между соответствующими переменными величинами, которые могут быть сгруппированы в различные безразмерные комплексы. Для упрощения записи ограничимся реакцией первого порядка в газовой фазе, например реакцией [c.342]


    Для химического превращения значительных масс вещества, т. е. множества молекул, являются необходимыми столкновение молекул и обмен энергиями между ними (перенос энергии движения молекул продуктов реакции к молекулам исходных веществ путем столкновений). Таким образом реальный химический процесс тесно связан и со второй физической формой движения — хаотическим движением молекул макроскопических тел, которое часто называют тепловым движением. [c.18]

    Равновесный процесс является предельным типом процесса, абстракцией реальные физические и химические процессы всегда в большей или меньшей степени неравновесны. Примерами крайних случаев неравновесных процессов являются переход энергии горячего тела к холодному в форме теплоты при конечной разности температур, переход механической работы в теплоту при трении, расширение газа в пустоту, самопроизвольное смешение газов или жидкостей путем дис узии, взрыв смеси горючего с окислителем. Эти процессы не могут быть проведены в обратном направлении через те же промежуточные состояния, что и прямые процессы. [c.36]

    Следует подчеркнуть, что поскольку основными физико-химическими процессами в газовой хроматографии являются процессы адсорбции и десорбции (или растворения и испарения), слишком сильно адсорбирующие адсорбенты (или слишком хорошо растворяющие жидкости) оказываются непригодными, поскольку они значительно задерживают процессы десорбции. Необходимо, чтобы процессы десорбции происходили достаточно быстро, иначе соответствующий компонент не успеет пройти колонку за удобное для анализа время. В этом отношении задача га-зо-хроматографической колонки отличается от задачи противогаза (в противогазе необходимо как можно прочнее удержать компонент, отравляющий воздух, т. е. резко увеличить энергию его адсорбции, замедлить его десорбцию). [c.546]

    Из краткого рассмотрения основных фактов, обнаруженных экспериментально прн изучении мономолекулярных реакций, прежде всего следует, что мономолекулярный механизм оказывается значительно более распространенным, чем бимолекулярный, если ограничиться рассмотрением кинетических свойств валентнонасыщенных молекул. Очевидно, что мономолекуляр-ное превращение претерпевают, как правило, молекулы достаточно сложного строения. Следует отметить, что энергия активации и предэкспоненциальные множители при этом весьма велики по сравнению со значениями соответствующих величин для других классов химических процессов. Имеющиеся исключения, например распад МаО, пе меняют общей картины. [c.162]

    Конкретный механизм использования энергии электронного газа для активации химического процесса, очевидно, в разных реакциях различный. В частности, механизм диссоциации молекулы водорода, вероятно, таков, каким он показан на рис. X, 2, При ударе электрона молекула водорода переходит из нормального синглетного состояния в триплетное состояние этого электрон должен обладать энергией минимум [c.241]

    Для количественной оценки химических процессов, происходящих под действием излучений, часто пользуются числом молекул О, реагирующих при поглощении 100 эв энергии излучения, или числом электрон-вольт, вызывающих превращение одной молекулы вещества, т. е. величиной ЮО/С. Величина О называется радиационно-химическим выходом. [c.268]

    Самопроизвольно, т. е. без затраты работы извне, система может переходить только из менее устойчивого состояния в более устойчивое. Из рассмотренного следует, что в химических процессах одно-зремепно действуют две тенденции стремление частиц объединяться за счет прочных связей в более сложные, что уменьшает э н- а л ь п и ю системы, и стремление частиц разъединиться, что у в е-,1ичивает энтропию. Иными словами, проявляется действие двух прямо противоположных факторов — энтальпийного (ДЯ) и энтропийного (TAS). Суммарный эффект Э1их двух противоположных тенденций в процессах, протекаюш их при постоянных Т и р, отражает изменение энергии Гиббса G (или изобарно-изотермического потенциала)  [c.172]

    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]

    Естественно предположить, что и химические процессы должны самопроизвольно протекать в направлении уменьшения внутренней энергии системы, т. е. в направлении, отвечающем положительному тепловому эффекту реакции. Действительно, опыт показывает, что при обычных условиях самопроизвольно протекают преимущественно экзотермические реакции. [c.190]

    Тепловые эффекты химических процессов вызываются тем, что протекание реакции сопровождается разрывом одних химических связей и возникновением других. Разность энергий образующихся связей и тех, которые претерпели разрыв, и проявляется в виде результирующего теплового эффекта химического процесса. [c.69]

    В химических процессах энергия упорядоченного движения также рассеивается в виде энергии хаотического движения. Например, при сжигании метана, сопровождающемся уменьшением химической энергии исходных веществ, образуется углекислый газ и вода (гл. I, 7). Химическая энергия зависит от суммы энергий связи между атомами продуктов химической реакции. Химически связанные между собой атомы не находятся в состоянии покоя, а колеблются. Эти колебательные движения отчасти хаотичны (направление и энергия колебаний постоянно изменяются), и в этом смысле их можно отнести к тепло вому движению но отчасти они упорядочены, так как в двухатомных молекулах атомы всегда могут колебаться приблизительно вдоль направлений связей. Хотя в многоатомных молекулах колебательные движения гораздо сложнее, все же до известной степени они также упорядочены. Это объясняется тем, что атомы в молекуле занимают более или менее определенные положения относительно друг друга и флуктуируют около этих положений (известно, что молекулы имеют вполне определенную структуру). При обычном сгорании часть освободившейся в процессе химического лревращения (окисления) химической- энергии переходит в термическую энергию практически независимых друг от друга молекул и в таком виде рассеивается. [c.83]

    При изучении поверхностных или гетерогенных химических процессов энергия активации, найденная при помощи молекулярно-кинетических расчетов, является критерием активности тиердой поверхности по отногаению к рассматриваемому процессу. [c.15]

    В эндоэргических химических процессах энергия света используется для получения молекул, обладающих большей энергией, чем исходные молекулы. В таких процессах энергия поглощенного фотона частично преобразуется в энергию продукта реакции и максимальный квантовый выход не может превышать единицу. Энергетический выход, т. е. доля поглощенной энергии, запасаемая в продуктах реакции, как правило, значительно меньше единицы вследствие превращения части энергии фотона в тепловую энергию в релаксационных процессах и вследствие конкурирующих побочных процессов, снижающих квантовый выход реакции. Вопрос об энергетическом выходе особенно актуален, когда идет речь, например, о конверсии солнечной энергии в химическую. ]з,ругой пример эндоэргических процессов — накачка фотохимических лазеров, эффективность которых сложным образом зависит от доли энергии, рассеиваемой в релаксационных процессах. -Необходимо отметить, что эффективность действия всех систем этого рода имеет оптимум при определенном соотношении скоростей релаксационных процессов, обеспечивающих необратимость химической реакции возбужденных частиц и препятствующих их рекомбинации в исходное основное состояние. [c.317]

    В результате этих особенностей энергетические эффекты химических процессов проявляются в форме теплоты. Чтобы энергетические изменения, соответствуюи1ие химическому превращению, проявлялись в виде электрической энергии, т. е. чтобы происходил электрохимический процесс, необходимо изменить условия его протекания. [c.10]

    Химический процесс сопровождается изменением состава веществ, их структуры и обязательно энергетическими изменениями в реаги- )ующей системе. При химическом процессе происходит перегрупии-ровка атомов, сопровождающаяся разрывом химических связей в исходных веществах и образованием химических связей в продуктах 1)еакции. Вследствие взаимосвязанности форм движения материи и их 1 заимоиревращаемости при химических реакциях происходит превращение химической энергии в теплоту, свет и пр. [c.6]

    Энергетические эффекты реакций изучает термохимия. Данные об энергетических эффектах реакций используются для расчета энергии межатомных и межмолекулярпых связей, для выяснения строения и реакционной способности веществ, для установления направления химических процессов, для расчета энергетических балансов технологических процессов и т. д. [c.158]

    Данные по механизму и кинетике химических реакций имеют не только чисто теоретическое, но и большое практическое значение. Познание механизма реакций заключается в установлении энерге — тически наивыгодных реакционных маршрутов, структуры образующихся в отдельных микростадиях промежуточных веществ (актив — ных комплексов, частиц и др.) в зависимости от типа и строения реагирующих молекул и способа активации реакций. В свою очередь, мехаьсизм реакций является основой для установления кинетических закономерностей протекания реакций во времени в зависимости от параметров химического процесса. [c.16]

    Особо важное значение в химических процессах имеет термодинамический потенциал, т. е. изменение свободной энергии системы (А/ ). Выражая собой ту часть внутренней энергии системы, которая способна превращаться в полезную работу, величина ДР данного химического процесса служит тем самым мерой химического сродства реагирующих компонентов, т. е. мерой их реакционной способности. Чем больше абсолютная величина изменения свободной энергии или, что то же, чем больше значение максималыюи работы данного химического процесса, тем полнее они вступают между собой в химическое взаимодействие. Если мы говорим, что данные вещества реагируют между собой недостаточно энергично, то это означает, что они имеют небо,пьшое изменение свободной энергии в наблюдаемом процессе химического взаимодействия или, что то же, максимальная работа, которую требуется затратить на этот процесс, очень велика [c.167]

    Влияние каждого из трех перечисленных факторов на интенсивность продольного перемешивания не одинаково в колоннах различных конструкций из-за своеобразного характера формирующихся в них потоков. Так, турбулентное перемешивание в осевом ваправлении и осевая циркуляция в потоке преобладают в колоннах, в которых физические или химические процессы интенсифицируются путем сообщения взаимодействующим потокам внешней механической энергии (аппараты с механическим перемешиванием), а также в барботажных колоннах. Влияние же поперечной неравномерности преимущественно проявляется в аппаратах без механических перемешивающих устройств (распылительные колонны, насадочные колонны без пульсаций и т. п.) или в аппаратах с очень низкой интенсивностью перемешивания. Поперечная неравномерность (особенно в газовом потоке) может оказывать некоторое влияние на продольное перемешивание фаз также в барботажных колоннах. [c.24]

    Химические реакции всегда связаны с разнообразными физическими процессами теплопередачей, поглощением или излуче-ниед электромагнитных колебаний (свет), электрическими явлениями и др. Так, смесь веществ, в которой протекает какая-либо химическая реакция, выделяет энергию во внешнюю среду в форме теплоты или поглощает ее извне. Поглощение света фотографической пленкой вызывает в ней химический процесс образования скрытого изображения. Химические реакции, протекающие в аккумуляторах между электродами и раствором, являются причино11 возникновения электрического тока. При повышении температуры вещества увеличивается интенсивность колебательных движении внутри молекул, и связь между атомами в молекуле ослабляется после перехода известной критической границы происходит диссоциация молекулы или взаимодействие ее с другими молекулами при столкновении, т. е. химический процесс. Число аналогичных примеров легко увеличить. Во всех случаях имее место тесная связь физических и химических явлений, их взаимодействие. [c.11]

    Для химической формы движения, т. е. для химического процесса, характерно изменение числа и расположения атомов в молекуле реагирующих веществ. Среди многих физических форм движения (электромагнитное поле, движение и превращения элементарных частиц, физика атомных ядер и др.) особенно тесную связь с химическими процессами имеет внутримолекулярная форма движения (колебания в молекуле, ее электронное возбуждение и ионизация). Простейший химический процесс—элементарный акт термической диссоциации молекулы имеет место при нарастании интенсивности (амплитуды и энергии) колебаний в молекуле, особенно колебаний ядер вдоль валентной связи между нимн. Достижение известно критической величины энергии колебаний по направлению определенной связи в молекуле приводит к разрыву этой связи и диссоциации молекулы на две части. [c.17]

    Благодаря наличию у радикалов свободных валентностей энергия активации процессов, протекающих с их участием, имеет порядок величины энергии активации атомных реакций, и, следовательно, они идут с такой же большой скоростью, как и реакции, в которых участвуют атомы. Особенно интересны радикалы, имеющие две свободные валентности. К таким радикалам относятся двухвалентные атомы О, 8, 8е и радикал метилен СНг , получающиеся в результате термического или фотохимического разложения диазометана (СНгМг- СНз- + N2) или фотохимического разложения кетена (СН2 = С0— СНз +С0). Устойчивые органические бирадикалы могут быть получены путем отрыва двух атомов водорода от молекул углеводородов. Активные бирадикалы имеют большое значение в химических процессах, так как способствуют возникновению так называемых разветвленных цепных реакций. [c.85]

    Как ВИДНО из всего рассмотренного, если известна конфигурация реагирующих молекул и активного комплекса, метод активного комплекса позволяет рассчитать иредэкспоненциаль-ный множитель. Но в большинстве случаев строение активного комплекса и его свойства неизвестны, н это затрудняет расчеты. Что касается вычисления энергии активации химической реакции, то это задача квантовой химии. Методы решения этой задачи также пока не позволяют получить количественные результаты. Однако, несмотря на указанные недостатки, метод активного комплекса позволяет получать качественные результаты, помогающие понять протекание химических процессов. [c.154]

    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]

    Однако следует отметить, что величина Е редко превышает 1000—2000 кал1моль, т. е. во много раз меньше энергий активации большинства химических реакций. Следовательно, с по- в[)1шением температуры скорость диффузии будет расти значительно медленнее, чем скорость химического процесса. [c.296]

    Функцией состояния, одновременно отражающей влияние обеих упомянутых выитс тенденций на направление протекания химических процессов, служит энергия Гиббса, связанная с энтальпией и аитроиией соотношением [c.79]

Смотреть страницы где упоминается термин Химические процессы энергии: [c.39]    [c.168]    [c.313]    [c.199]    [c.149]    [c.259]    [c.137]   
Лекции по общему курсу химии ( том 1 ) (1962) -- [ c.288 ]

Лекции по общему курсу химии Том 1 (1962) -- [ c.288 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Процесс энергии

Химическая энергия



© 2025 chem21.info Реклама на сайте