Энергия стремление к минимуму

Критерий направления процесса. Для решения вопроса о возможности протекания реакции недостаточно обладать химической интуицией , необходим количественный критерий принципиальной осуществимости процесса. С помощью такого критерия можно определить, насколько далеко идет процесс нельзя ли добиться (и как это сделать) увеличения степени превращения если данное вещество не реакционноспособно, то можно ли создать условия, при которых оно может взаимодействовать с другими веществами как влияют на течение процесса температура, давление, разбавление инертным газом, варьирование концентрации реагентов можно ли заставить изучаемую реакцию протекать в обратном направлении и т. д. В механике большое значение имеет принцип стремления потенциальной энергий к минимуму. Тенденция тела к перемещению сверху вниз определяется разностью уровней в его начальном и конечном положениях независимо от траектории падения. Движение прекращается, когда гравитационный потенциал достигает минимума. Произведение массы тела на изменение гравитационного потенциала равно работе падения тела, которая от пути перемещения не зависит. [c.182]

Стремление величины свободной энергии к минимуму приводит к возникновению сил, действующих тангенциально к поверх- [c.37]

Таким образом, все дисперсные и коллоидные системы неравновесны или термодинамически неустойчивы в них протекают (с различными скоростями) процессы, приводящие к равновесию, отвечающему полному расслоению системы на две макрофазы. Стремление поверхностной энергии к минимуму за счет уменьшения поверхности раздела фаз заставляет капли жидкости, при отсутствии действия других сил, кроме молекулярных, принимать равновесную шарообразную форму, так как поверхность шара является минимальной для данного объема. [c.55]

Первая стадия заключается в самопроизвольном стремлении к выравниванию равномерности свойств, т.е. созданию изотропности веществ, движущей силой чего является стремление свободной энергии к минимуму. Для хорошо спекающихся углей в результате этого процесса границы между зернами практически исчезают. Для смеси разных углей в силу незначительной скорости диффузии и короткого времени пребывания в пластическом состоянии средний сдвиг молекул жидкой части составляет для жирною угля 1,29-10 и газового 1,44- 10 см. Поэтому спекание осуществляется по поверхности и даже у остатков сильно текучих углей наблюдается граница первоначального контакта. [c.166]

Интуитивно нам понятно, что самопроизвольно должны протекать процессы, идущие с выделением энергии, например реакции горения. Но, вообще говоря, в природе самопроизвольно протекают и эндотермические процессы, например, колоссальное количество теплоты тратится весной на плавление льда и снега. Если возможность первых обусловлена изменением энергии (стремлением системы к минимуму энергии), то возможность вторых должна быть обусловлена изменением какого-то другого свойства. Это свойство называется энтропией. [c.135]

В ходе А -кривых при различных температурах отражаются две противоположные тенденции, а именно, тенденции упорядочения и разупорядочения, которые в данном случае выражаются в разделении обоих компонентов А и В при гетерогенном распаде расплава или в статистически беспорядочном распределении атомов обоих видов в гомогенном смешанном кристалле. Эти тенденции можно описать количественно с помощью энергии и энтропии системы. Действительно, стремление свободной энергии к минимуму может быть достигнуто как благодаря стремлению внутренней энергии к минимальному значению, так и за счет стремления энтропии к максимальной величине. При низких температурах преобладает первая тенденция, при более высоких — вторая. Появление точек перегиба на рис. 8.14 при критическом значении кТ является следствием того, что энтропийный эффект сильнее влияет на те процессы, которые ведут к гомогенному распределению. [c.153]

Стремление поверхностной энергии к минимуму вызывает искривление поверхности жидкости. Поэтому можно предположить наличие связи между поверхностной энергией и формой [c.104]

Для рассматриваемой механической модели справедлив закон стремления полной свободной энергии к минимуму. Как известно из законов термодинамики, в неустойчивом процессе (исследуемые эмульсии неустойчивы кинетически и агрегативно) полная свободная энергия должна стремиться к минимуму. Таким образом, процесс, происходящий в действительной эмульсии, можно представить идентичным процессу в механической модели. Переписав уравнение (6.8) в виде [c.162]

В механике большое значение имеет принцип стремления к минимуму потенциальной энергии. Тенденция тела к перемещению сверху вниз определяется разностью уровней в его начальном и конечном положениях независимо от траектории падения. Движение прекращается, когда [c.44]

Теперь известно, что, помимо стремления к минимуму энергии, в физико-химических системах существует еще одна тенденция — стремление к увеличению беспорядка. Действительно, любые два газа, например, аргон и кислород, смешиваются самопроизвольно без изменения энергии в системе (атермический процесс). Однако обратный процесс — разделение газовой смеси на простые вещества — [c.50]

Более того, принцип стремления к минимуму внутренней энергии требует, чтобы все экзотермические реакции доходили до конца, т. е. исключает возможность обратимых реакций однако такие реакции реально существуют. [c.178]

При одновременном контакте трех фаз условия равновесия системы определяются соотношением взаимной адгезии всех трех фаз. Если хотя бы одна из фаз — жидкость, ее подвижная граница может изменять форму, удовлетворяя стремление системы к минимуму поверхностной энергии. Капля жидкости, нанесенная на поверхность твердого тела или другой жидкости, может либо растекаться по поверхности, смачивать ее, либо оставаться на поверхности в виде капли (линзы). [c.197]

Принцип очередности заполнения орбиталей. Электроны заполняют орбитали в порядке увеличения их энергии, т. е. на орбиталях с более высокой энергией электроны располагаются после того, как заполнены орбитали с меньшей энергией. Этот принцип целиком согласуется с классической физикой, где он формулируется как стремление системы к минимуму энергии. Однако сначала необходимо ответить на вопрос, как зависит энергия электрона от квантовых чисел п и I, описывающих его состояние. Ранние работы по теории периодической системы приписывали исключительную роль главному квантовому числу п, так как застройка электронных оболочек происходит в строгом соответствии с ростом п плоть до аргона (2 = 18). Однако при переходе от третьего периода к четвертому наблюдаются аномалии , которые в последующих периодах таблицы Менделеева становятся скорее правилом, чем исключением. В. М. Клечковский (1954) сформулировал закономерность возрастания энергии электронных [c.169]

Таким образом, анализ высокоэластической деформации полимеров методами термодинамики показывает, что основной причиной упругости и появления напряжения при деформации в эластомерах является стремление макромолекул перейти в наиболее вероятное состояние статистического клубка (максимум энтропии, минимум свободной энергии). Вклад внутренней энергии в общее напряжение невелик для реальных пространственных сеток, а в идеальных сетках отсутствует [c.116]

Поскольку п может принимать любые целочисленные значения. .., то число электронных состояний также. ... Однако эти состояния далеко не равноценны и заполняются электронами строго определенным образом в соответствии со стремлением атома к минимуму свободной энергии. Последний достигается при определенном сочетании квантовых чисел. [c.24]

Порядок заполнения электронами энергетических уровней и подуровней диктуется стремлением системы ядро—электроны к состоянию с. . . (минимум, максимум) энергии. [c.368]

Заполнение электронных орбит атомов с увеличением заряда их ядер (атомного номера) происходит последовательно от орбит с меньшим значением (я + /) к орбитам с большим значением этой суммы (стремление системы к минимуму энергии). [c.196]

Поскольку в варианте (24.10) атомы Н и Ы имеют па своих з-орбиталях по одному электрону, а образующаяся а -МО может иметь два электрона, то оба электрона в соответствии с условием стремления системы к минимуму энергии должны занять наинизшую, связевую МО, которая, как показано на рис, 24,2, и обеспечивает значительную часть энергии связи в молекуле ЫН. [c.302]

Таким образом, в молекуле СН4 могут быть четыре связывающие и четыре разрыхляющие МО. Общее число электронов, принимающих участие в образовании связей в молекуле, равно 8 (4 у атома углерода и 4 от атомов водорода). Согласно условию стремления системы к минимуму энергии электроны при образовании МО должны заселить (рис. 24.7) сначала самые глубокие, т. е. связывающие, МО, так что разрыхляющие остаются свободными. Наличие четырех связывающих МО обеспечивает высокую энергию связей С—Н, равную 415,5 кДж, что определяет достаточно высокую термическую устойчивость молекулы [c.309]

За счет расщепления двух уровней атома образуются две зоны. У атомов неметаллов эти зоны располагаются далеко друг от друга (рис. 26.4, в), а у металлов близко и даже перекрываются, как это показано на рис. 26.4, а. Заштрихованные зоны заполнены валентными электронами, незаштрихованные— свободными электронами (зона проводимости). Электроны металла размещаются по подуровням зоны так, чтобы сначала заполнялись наиболее глубоко лежащие подуровни, а по мере их заселения — менее глубокие (выполнение условия стремления системы к минимуму энергии). У металлов, имеющих мало валентных электронов, заполненными оказываются только наиболее [c.339]

Энергия Гиббса 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.156]

Методическая ошибка — одна из наиболее трудно поддающихся учету систематических погрешностей химического анализа, которая складывается из погрешностей отдельных химических операций. Ни процессы разложения, ни процессы синтеза химических соединений, равно как и процессы разделения компонентов, которые всегда связаны с образованием новых фаз, никогда не проходят до конца. Стремление любой физико-химической системы к максимуму энтропии и минимуму энергии Гиббса всегда как бы- противодействует стремлению аналитика-экспериментатора выделить полностью определяемый компонент и нацело превратить его в аналитически активное соединение. По той же причине даже условие практической полноты образования и выделения соединений определяемого компонента никогда не гарантирует его чистоты от примесей других компонентов. [c.46]

Часто на практике приходится иметь дело со смесями двух и более веществ, молекулы которых отличаются по интенсивности полей сил притяжения. В этом случае при стремлении системы к минимуму поверхностной межфазной энергии молекулы с более сильными полями стремятся уйти в глубь жидкости, а молекулы с более слабыми полями остаются у ее поверхности. В результате этого межфазный слой обогащается компонентами, обладающими меньшей свободной энергией своей поверхности. Такое обогащение межфазных слоев одним из компонентов смеси веществ называется адсорбцией. [c.9]

В работах первой группы, рассмотренных в разделе 17.1, достичь желаемой цели пытаются путем усовершенствования алгоритмических схем, компьютерных программ и процедур минимизации энергии, подходя к проблеме с формальной стороны. В главах 2 и 7 (см. разд. 7.3) была показана не только принципиальная невозможность решить проблему множественности минимумов потенциальной поверхности белков, но и ошибочность самого представления о ее существовании. Поскольку такой проблемы нет, по крайней мере, в том виде и в той формулировке, которые являются общепринятыми [28], то стремление познать процесс самоорганизации белковой цепи только за счет совершенствования методологических приемов (несмотря на очевидное его положительное значение) не может вывести исследования данной направленности из тупикового состояния. [c.520]

В идеальном кристалле атомы идентичны, энергии одинаковых связей равны, как и расстояния между сходными узлами. Любой дефект нарушает эту гармонию. Причем нарушение распространяется не только на ближайших соседей дефекта. Количество дефектов в кристалле обусловлено стремлением системы к минимуму свободной энергии. [c.46]

Поверхность имеет избыток свободной энергии по сравнению с объемом за счет нескомпенсированных химических связей находящихся на ней частиц. Как следствие универсального стремления систем к минимуму свободной энергии имеют место следующие явления поверхностное натяжение, коалесценция жидкостей, адсорбция, прилипание и смачивание и др. При нагреве кристаллов уже при температурах 0,4 от температуры плавления обнаруживается перестройка конденсированной фазы типа поверхностного оплавления. Очевидно, что появление даже очень тонкой жидкой пленки способно существенно изменить диффузионные процессы, повлиять на каталитические и адсорбционные свойства материала. [c.50]

Совершенно очевидно, что две движущие силы химической реакции - стремление к минимуму энергии и к максимуму энтропии - могут не совпадать по направлению действия. Так, например, в трех экзотермических реакциях [c.138]

Это важно и потому, что возникновение в анизотропных системах областей с различной ориентацией (или с определенным законом изменения ориентации) также связывают со стремлением свободной поверхностной энергии к минимуму. Существует точка зрения [24], что при охлаждении изотропного расплава образование зародышей анизотропной фазы происходит в различных точках образца, и это приводит к появлению участков, окаймленных границами (по одному из определений, дисинклинации представляют собой именно эти границы [66]). В общем случае объем жидкокристаллического препарата V может дробиться на п таких участков, содержащих в сумме N молекул [24, 124] [c.188]

Однако попытка объяснить направленность химических процес сов только стремлением к минимуму внутренней энергии приводит к противоречиям с фактами. Так, уже при обычных температурах самопроизвольно протекают эндотермические процессы растворения многих солей и некоторые эндотермические химические реак ции. С повышением температуры все большее чпсло реакций начинает самопроизвольно протекать в направлении эндотермического процесса примерами так гх реакций могут служить упомянутое выше разложение воды или протекающий при высоких теяиерагу-ра. сиитез оксида азота(П) [c.191]

С термодинамической точки зрег1ия адсорбция является самопроизвольным процессом выпавмивапия химических потенциален веществ в объеме системы и межфазиом (поверхностном) слое. Этот процесс происходит вследствие стремления к минимуму поверхностной энергии или энергии Гиббса всей системы. [c.108]

Генезис последовательного набора электронных конфигураций элементов Системы можно представить себе как процесс последовательного заполнения вакансий около ядер в ряду постепенно повьш[ающихся их зарядов при соблюдении принципа стремления к минимуму энергии, т. е. при заселении сначала наиболее глубоких по оси энергии уровней. Однако для уяснения строения Системы и длин ее периодов полезно сначала обратиться не к энергетическим, а к геометрическим представлениям, воспользовавшись таблицами условных орбитальных радиусов, вычисленных в 1965 г. Уобером и Кромером, а в 1967 г. также Е. Клементи. На рис. 1 ось ординат взята в интервале радиусов не от О до 2,5А, аотОдо 20Л, из-за чего масштаб мал, но зато видна схематически изображенная область незаселенных (или заселенных возбужденными электронами) отрезков орбитальных линий, которую обычно в учебниках не приводят, хотя она весьма поучительна. На рис. 1 дана далекая экстраполяция в область неполученных еще на практике элементов. [c.11]

Поэтому можно сказать, что минимуму свободной энергии системы на единицу поверхности (при данной величине адсорбции Г) соответствует равновесие между механическими силами 5а и химическими силами Гбц, т. е. между стремлением системы к уменьшению поверхностной энергии за счет концентрирования в поверхности некоторых веществ и невыгодностью таког< концентрирования из-за возрастанш их химического потенциала. [c.57]

Ер зр он выбирает наиниз-ший, т. е. (стремление системы к минимуму энергии). Образовавшаяся в о -связь достаточно прочна (262,8 кДж), хотя и образована одним электроном. [c.290]

Как показано выше, клеи-связки — это предколлоидные переходные пересыщенные метастабильные состояния структурированных растворов неорганических полимерных ионов, часть которых находится в предзародышевом состоянии. Переход в коллоидное состояние таких растворов является промежуточным этапом отвердевания, после которого следует межзерновая конденсация, т. е. конденсация уже твердых коллоидных частиц. Это связано со стремлением системы к минимуму поверхностной энергии, что приводит к уменьшению удельной поверхности. Поэтому после перехода связки в золевое состояние протекают самопроизвольные процессы взаимодействия между субчастицами (микрочастицами), например, в результате поликонденсации поверхностных групп, ион-дипольного и диполь-дипольного взаимодействия. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология