Идеальный газ химическое равновесие смесе

Зависимость константы равновесия от давления. Кроме температуры на состояние химического равновесия оказывает влияние давление. Для идеальных газовых смесей константы Кс и Кр не зависят от давления и поэтому не могут использоваться для исследования влияния давления на состояние химического равновесия. От давления зависит константа Ка, как это видно из соотношения (IX.5) [c.142]

Предлагаемый курс химической термодинамики в отличие от традиционных учебников имеет следующее расположение материала. Вначале на основе трех законов термодинамики составляются аналитические выражения термодинамических функций для химически и фазово однородных и неоднородных систем. Затем рассмотрены методы применения термодинамических функций для расчета равновесий в идеальных и неидеальных смесях веществ. [c.4]

Следует обратить внимание на то, что приведенные положения являются совершенно общими и могут быть получены из уравнений Вант-Гоффа, соответственно Планка— Ван Лаара, только для частного случая идеального газа. Это основано на том, что при химическом равновесии в идеальной газовой смеси условие стабильности (44.2) выполняется автоматически. [c.220]

Теперь можем применить общее условие химического равновесия [2 ((j,iV ) = 0] к реакции (V. 1 И) в идеально-газовой смеси, протекающей при постоянных температуре и давлении. Подставляя выражения для химических потенциалов (V.146) в (V.141) и учитывая постоянство значений fi при постоянной температуре, получаем закон действующих масс в форме (V.H6) и уравнение изотермы реакции Вант-Гоффа V.1I9). [c.141]

Расчет равновесия химических реакций для идеального со стояния смеси веществ......... [c.288]

Основное практическое приложение результатов, рассмотренных в настоящей главе, состоит в использовании их для расчетов химических равновесий. Константа равновесия реакции, протекающей в идеальной газовой смеси, может быть выражена через статистические суммы молекул. Таким образом, открываются пути расчета химических равновесий по молекулярным данным. Запишем соотношения для газовой реакции вида [c.256]

Применение химического потенциала к изучению химических равновесий в идеально-газовой смеси. [c.140]

Рассмотрим применение общего условия химического равновесия (У.141) для реакции в идеально-газовой смеси при постоянных температуре и давлении. Во-первых, следует сказать о химическом потенциале чистого идеального газа. Вообще для чистого вещества химический потенциал — это его мольный изобарный потенциал (У.135) [c.140]

Растворы можно различать по агрегатному состоянию — твердые, жидкие и даже говорят о газообразных растворах, имея в виду газовые смеси. Последним, точнее идеально-газовым смесям, было уделено некоторое внимание в гл, V в связи с химическим равновесием. О твердых растворах, являющихся предметом изучения, главным образом физики твердого тела и металловедения, будет более подробно упомянуто в следующей главе. В этой же главе будут обсуждаться лишь жидкие растворы — системы, весьма разнообразные по своей природе и характеру межмолекулярного взаимодействия. Так, при растворении серной кислоты в воде наблюдается выделение большого количества теплоты, отмечается образование ряда гидратов определенного состава. Отчасти на основании этих наблюдений Д. И. Менделеев развивал свою химическую теорию растворов. Несомненно, что силы, действующие в упомянутых гидратах серной кислоты, приближаются по св ему характеру к силам химической связи. В качестве другого крайнего случая можно указать на растворы веществ типа аргона и неона (илн других элементов нулевой группы), когда проявляется действие сил только физической природы — относительно слабых сил Ван-дер-Ваальса. [c.262]

Рассмотрение химического равновесия в зависимости от давления целесообразно начать со смеси идеальных газов, ибо эта система является простейшей. [c.87]

Значение энтропии в химии в первую очередь определяется тем, что с ее помощью вычисляют положение химического равновесия. Например, в известное выражение для константы равновесия в смесях идеальных газов или в идеальных растворах [c.38]

S. РАСЧЕТ ХИМИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИЙ В ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЯХ ПО МОЛЕКУЛЯРНЫМ ДАННЫМ [c.256]

При этом будут рассмотрены лишь те вопросы, которые имеют отношение к теории горения. В 2 будут сформулированы общие законы термодинамики, в 3 изложены основные положения статистической механики идеальных газов. В 4 устанавливаются условия химического равновесия при фазовых переходах и химических реакциях в газах (реальных и идеальных) и в конденсированных фазах (реальных и идеальных). В этом же параграфе указаны методы расчета состава равновесных смесей. В 5 вводится понятие о теплоте реакции и описаны методы определения этой величины, а также обсуждается расчет адиабатической температуры пламени. В последнем параграфе ( 6), посвященном конденсированным системам, выводится правило фаз и обсуждаются зависимости давления пара и точки кипения от концентрации, также осмотическое давление и другие вопросы, [c.434]

В конце XIX и начале XX в. основной проблемой термодинамики было вычисление константы равновесия. В настоящее время решение этой проблемы значительно облегчилось благодаря применению третьего закона термодинамики и молекулярно-статистических расчетов. Однако развитие исследований химического равновесия показало, что состав равновесных смесей при высоких давлениях не отвечает вычисленному для идеальных систем. Основной проблемой термодинамики химических реакций под давлением является теперь вычисление состава равновесных смесей, представляющее собой по существу проблему уравнения состояния и теории растворов. Конкретные решения этой задачи многообразны. Их рассмотрению в значительной мере и посвящена первая часть этой книги. [c.9]

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В СМЕСЯХ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ [c.11]

В реальных газовых системах при высоких давлениях величина Кр не является более константой равновесия ее значение зависит как от давления, так и от состава смеси. Причиной этого является то обстоятельство, что реальные газы и газовые смеси под давлением пе подчиняются законам идеальных газов. Естественно поэтому, что для решения вопроса о влиянии давления на химическое равновесие в реальных системах необходимы сведения о сжимаемости газов и газовых смесей. [c.16]

Экспериментальные данные о сжимаемости газовых смесей пока немногочисленны. Между тем для расчетов химического равновесия в газовых реакциях нужны данные Р — V — Т — N для тройных и более сложных смесей. В качестве первого приближения можно считать газовую смесь идеальной, т. е. подчиняющейся правилу аддитивности объемов. В этом случае можно воспользоваться данными о сжимаемости чистых газов — компонентов смеси. Можно сочетать уравнения (I, 9) или (I. 10) с любыми уравнениями состояния, а также производить расчеты по уравнениям состояния, константы которых получены комбинированием констант уравнения чистых газов. В качестве примера назовем уравнение Битти-Бриджмена [c.19]

Таким образом, химическое равновесие синтеза аммиака при давлениях до 300—600 атм может быть удовлетворительно выражено уравнением для идеальных смесей реальных газов дальнейшее повышение давления приводит к весьма значительным отклонениям результатов расчета от экспериментальных данных. [c.35]

В гл. 8 мы подробно рассмотрели равновесие смеси идеальных газов, в которой возможна химическая реакция. Теория, на которую мы при этом опирались, недостаточна для исследования случаев, когда химическая реакция происходит в неоднородной системе. В настоящей главе предполагается, что реакция может иметь место в неоднородной системе с газовой фазой, причем составы жидких и твердых фаз постоянны, состав же газовой фазы может быть и постоянным и переменным. [c.231]

Возьмем в качестве объекта исследования закрытую однородную систему, где имеется Я линейно независимых реакций г. Для простоты будем считать, что система является идеальной, т. е. она может быть совершенным раствором, идеальным раствором и идеальной газовой смесью. В этом случае законы химического равновесия задаются формулами (3.20.17)—(3.20.23), согласно которым для расчета констант равновесия всех Я реакций достаточно установить на опыте в той или иной концентрационной шкале равновесный состав системы (и величины а и если для выражения законов химического равновесия в идеальных растворах использовать соответственно с- и -шкалы). [c.210]

Активность компонента — это функция концентрации каждого из компонентов данной фазы (и температуры и давления), которая связана со свойствами, определяющими фазовые и химические равновесия, так же, к к с этими свойствами в идеальных растворах (газовых смесях) связана концентрация компонента (к таким свойствам относятся парциальные давления насыщенного пара, температуры замерзания и кипения, константа равновесия и др.). [c.99]

При вычислении поправок к термодинамическим функциям смесей химически взаимодействующих газов (например, при расчете состава продуктов сгорания при высоких давлениях) следует учитывать то обстоятельство, что в этом случае константа равновесия Кр зависит не только от температуры, но и от давления. Общий метод вычисления состава химически взаимодействующей смеси газов состоит в нахождении состава смеси в предположении идеальности как каждого ее компонента, так и всей смеси в целом. При этом определяются приближенные значения молярных долей компонентов Х/. Для учета влияния давления на константы равновесия вычисляются эффективные вторые вириальные коэффициенты по формуле [c.1002]

Для компонентов конденсированных смесей стандартное состояние выбирают с учетом химической природы смесей. Так, для растворенных неэлектролитов в качестве стандартного выбирается обычно состояние чистого вещества при заданной температуре. Если рассматриваемый компонент является в смеси единственным, то, согласно выражениям (1-175) и (1-177), его активность и коэффициент активности равны единице. Если конденсированная фаза находится в равновесии с паром и можно принять, что последний является идеальным газом, то летучесть можно заменить давлением пара. В этом случае из выражения (1-175) получаем [c.55]

Отметим, что уравнение (2.4.9) применимо лишь для химических реакций в разреженных газах и идеальных растворах, когда химический потенциал компонентов может быть представлен в виде (2.4.11). Если указанное соотношение для химического потенциала не выполняется, вместо уравнения (2.4.9) следует использовать общее условие химического равновесия (2.4.5), которое для реакций, происходящих в жидкой смеси, можно с учетом (2.3.29) представить в виде [c.140]

Рассмотрение вопроса о химическом равновесии под давлением целесообразно начать с смеси идеальных газов. Понятие идеального газа характеризует гипотетическое состояние газа, в котором отсутствуют межмолекулярные силы и объем молекул бесконечно мал по сравнению с общим объемом газа. Свойства таких газов точно описываются уравнением состояния Менделеева-Клапейрона. Это уравнение применимо к реальным газам лишь при низких давлениях или при достаточно высоких температурах . [c.11]

Для рассмотрения химического равновесия в смеси идеальных газов пользуются понятием химического потенциала. Химическим потенциалом компонента называется частная производная термодинамического потенциала Z (а также свободной энергии Р, теплосодержания Н и внутренней энергии и) но числу молей компонента щ нри постоянстве прочих независимых переменных. Например, [c.11]

Экспериментальные данные о сжимаемости газовых смесей пока немногочисленны. Между тем для расчетов химического равновесия в газовых реакциях нужны данные Р—V — Т — N для тройных и более сложных смесей. В качестве первого приближения можно считать газовую смесь идеальной, т. е. под- [c.18]

Рассмотрим данные табл. 6 с точки зрения изложенных выше представлений о влиянии давления на химическое равновесие в идеальных газовых смесях. Значение величины Кр для реакции синтеза аммиака при 450° возрастает почти в четыре раза при росте давления с 1 атм до 1000 атм. Очевидно, смесь Нз—N2—NHз значительно отличается от смеси идеальных газов. Чтобы установить, подчиняется ли эта смесь закономерностям, установленным для идеальных смесей реальных газов, сопоставим значения величин Ку, рассчитанные по коэффициентам летучести (рис. 4 и 5), с найденными из эксперимента (табл. 6) при помощи уравнения (I. 42). Необходимые для такого сопоставления данные приведены в табл. 8 [30]. [c.32]

Таким образом, химическое равновесие синтеза аммиака при давлениях до 300—600 атм может быть удовлетворительно выражено уравнением для идеальных смесей реальных газов дальнейшее повышение давления приводит к весьма значительным отклонениям результатов расчета от экспериментальных данных. Результаты исследования синтеза аммиака при давлениях выше 1000 атм свидетельствуют о быстром росте равновесной концентрации аммиака с повышением давления. [c.33]

Используемые для расчетон химических равновесий термодинамические соотношения, как легко видеть из приводимых в учебниках термодинамики выводов (см., например, [1, 2, 4]), основаны на применении уравнения состояния идеальных газов к описанию свойств реагирующих газовых смесей. Поэтому понятно, что применимость этих уравнений ограничивается только теми случаями, когда газовые смеси подчиняются уравнению состояния идеальных газов. В применении к реальным системам эти уравнения могут привести 1г некоторым неточностям, величина которых будет тем больше, чем больше отличаются свойства реагирующих веществ от свойств идеальных газов. [c.156]

Соотношения (2.6) и (2.10), полученные для смесей идеальных газов, не позволяют найти зависимость константы скорости реакции от давления, так как от давления не зависят константы равновесия Кр или Кс)- Зависимость константы скорости от давления может быть найдена, если применить (2.6) или (2.10) к идеальной смеси реальных газов. В реальных газах при достаточно высоких давлениях, когда их свойства не подчиняются закону идеального газа, вместо давления газа рассматривается его фугитивность /. Отношение фугитивности к давлению называется коэффициентом фугитив-ности 7 и характеризует отклонение газа от идеального состояния (для идеального газа / = р и 7 = 1). При низких давлениях 7 близок к единице, а при высоких давлениях может достигать больших значений (например, для этилена при 150 °С и давлении, близком к 3,6-10 Па, 7 13,5 [4]). Приближенная зависимость константы скорости реакции от давления может быть получена, если рассмотреть химическое равновесие реакции между реальными газами, а затем полученное выражение применить к процессу перехода реагирующей системы в активированное состояние. Тогда, используя (2.10), найдем [c.25]

Парциальные давления pj, p j участников реакции связаны константой химического равновесия KiP = pu/pipj, которая в области применимости модели идеальной ассоциированной смеси зависит только от природы I, J и температуры. Константы [c.190]

Условием химического равновесия в смеси идеаль№1х газов является равенство сумм химических потенциалов реагентов и продуктов. Для того, чтобы вырази ]ь к онсганту равновесия в смеси идеальных газов через суммы по состояниям, необходимо получить выражение для химическо1 о потенциала. [c.158]

В качестве примеров постепенного введения новых понятий и положений и постепенного перехода от простого к сложному можно указать на следующее. В гл. 8 определение условий равновесия смеси идеальных газов основано только на свойствах внутренней энергии иэнтропии. В гл. 9 дана общая теория равновесия, в частности, рассмотрена свободная энтальпия. В гл. 10 и И на основе свободной энтальпии рассмотрены равновесия неоднородной унарной системы и неоднородных систем с газовой фазой. Парциальные величины и в частности химический потенциал вводятся только в гл. 15. Равновесие произвольной неоднородной системы и теория растворов (гл. 16—21) изложены с помощью химического потенциала, и только в конце книги (гл. 22) появляются понятия летучесть, активность, коэффициент активности. В гл. 22 не только обстоятельно изложены эти понятия, но с их помощью некоторые результаты, полученные до сих пор для идеальных систем, распространены на произвольные системы. Отметим некоторые особенности в отдельных главах. [c.10]

Этот вывод находит косвенное подтверждение в работе Жи-леспи и Бетье . Эти исследователи, рассматривая влияние отклонений газов от идеального состояния на химическое равновесие азотоводородной смеси при высоких давлениях, пришли к выводу, что максимум конверсии не соответствует смеси с со- [c.472]

Ниже будет показано, что растворимость жидкости в газе обнаруживает сложную зависимость от давления поэтому расчеты, производимые на основании рассмотрения системы газ — пар как идеальной газовой смеси, при высоких температурах и давлениях являются в высшей степени приближенными [1 ]. Прирасчетахравновесияврассматриваемых системах необходимо также учитывать растворимость газа в жидкости, уменьшающую концентрацию последней, а тем самым и ее активность. Этой цели служат излагаемые ниже сведения о приближенных расчетах растворимости газов в жидкостях под давлением (если нет соответствующих экспериментальных данных). Растворимость газов в жидкостях должна играть существенную роль при равновесиях в системах, где она значительна. К ним относятся, в частности, смеси углеводородов, системы газ — жидкость с участием аммиака и многие другие. К сожалению, в литературе почти нет экспериментальных данных о химическом равновесии в таких системах при высоких давлениях. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология