Химические реакции тепловой эффект, определение

В середине прошлого века М. Бертло на основании большого числа определений тепловых эффектов химических реакций выдвинул принцип, согласно которому химическое сродство определяется количеством тепла, выделяющегося при реакции. Из принципа Бертло следует, что самопроизвольно могут протекать только экзотермические реакции. Легко видеть, что этот принцип неправилен хотя бы потому, что существуют самопроизвольные процессы, протекающие с поглощением тепла, например растворение многих солей в воде. Казалось бы, принцип Бертло оправдывается для реакций образования многих соединений из элементов, которые происходят с выделением тепла и идут практически до конца. Однако в действительности это справедливо лишь при относительно низких температурах. При достаточно высоких температурах эти же реакции самопроизвольно протекают в обратном направлении, т. е. происходит диссоциация соединений, сопровождающаяся поглощением тепла. Мы уже видели, что полнота завершения реакций зависит от температуры и концентраций. По существу принцип Бертло находится в противоречии с самим фактом существования химического равновесия. Это обусловлено тем, что М. Бертло основывался лишь на величинах ДЯ, т. е. на представлениях первого закона термодинамики, который, как отмечалось, дает лишь балансы тепловых явлений. Поэтому величина изменения энтальпии при реакции ДЯ не может служить мерой химического сродства. Такой мерой является величина ДО, определяемая уравнением [c.53]

Как известно, только часть электрической энергии, затраченной в процессе электролиза воды, используется на целевую реакцию разложения воды на водород и кислород. Остальная часть энергии в конечном счете выделяется в виде тепла. Наиболее распространено определение количества тепла, выделяющегося в процессе электролиза, по разности между общей затратой электрической энергии на электролиз и химической энергией полученных при этом газов — водорода и кислорода. Такое представление основано на первом законе термодинамики. Высказывалось также мнение, что количество тепла, выделяющегося в процессе электролиза, определяется разностью между общим количеством электрической энергии, затрачиваемой на электролиз, и максимальной работой процесса Однако при этом не учитывается количественное различие значений максимальной работы и теплового эффекта процесса. [c.83]

Химические реакции часто сопровождаются экзотермическим или эндотермическим тепловым эффектом. Для осуществления изотермических условий необходимо отводить определенное количество тепла от реактора либо подводить его к реактору. С этой целью в конструкции изотермического реактора предусмотрена специальная поверхность теплообмена — змеевик внутри реакционного объема, или рубашка. [c.239]

Часто химические реакции сопровождаются экзотермическим пли эндотермическим тепловым эффектом. Если реакция должна протекать изотермически, то необходимо определенное количество тепла либо подвести к реактору, либо отвести от него. [c.46]

Физическая точка зрения на растворы оказывается несостоятельной при изучении концентрированных растворов, которые отклоняются от законов Вант-Гоффа — Рауля. Химическая, или гидрат-ная теория растворов, созданная Д. И. Менделеевым, объясняет причину этих отклонений химическими процессами, протекающими при образовании растворов, так как исходит из того, что между растворами и химическими соединениями определенного состава нет принципиальной разницы. Экспериментальную основу химической теории растворов составляют следующие наблюдения 1) выделение или поглощение тепла при взаимном растворении компонентов раствора нередко тепловой эффект по величине таков же, как у типичных химических реакций (например, растворение воды в серной кислоте) 2) сжатие или расщирение при образовании раствора например, при смешении этилового спирта и воды образуется раствор, объем которого меньше суммы исходных объемов воды и спирта 3) изменение свойств веществ при их взаимном растворении. [c.189]

В адсорбционных процессах энергия молекул или атомов адсорбента изменяется. Механизм адсорбционного катализа тесно связан с энергетическими изменениями в системе. Чтобы объяснить энергетические изменения в каталитических адсорбционных процессах, следует изучить отдельные компоненты, составляющие общий тепловой эффект, т. е. 1) теплоту адсорбции, соответствующую энергии, освобождаемой в виде тепла при адсорбции 2) разные тепловые эффекты химической реакции, происходящей на адсорбенте, например теплоту образования, теплоту диссоциации и т. д., и 3) теплоту активации, которая тесно связана со скоростью реакции и используется для оценки каталитического эффекта. Каждый из тепловых эффектов подчинен своим законам, а также имеется определенное соотношение между тепловыми эффектами в зависимости от изменений физических условий, при которых идет тот или иной адсорбционный каталитический процесс. Величина тепловых эффектов зависит от температуры. Было бы полезно при формулировке общего понятия величины энергии в адсорбционном катализе указывать на отдельные типы тепловой энергии. Общим для любого химического процесса при энергетической оценке реагирующей системы является деление энергии на потенциальную и кинетическую. [c.144]

ТЕПЛОЕМКОСТЬ — отношение количества теплоты, сообщенной системе, к изменению ее температуры. При этом подразумевается, что изменение состояния системы не сопровождается ни химическими реакциями, ни фазовыми превращениями. Т., отвечающая конечному изменению температуры, называется средней Т. Т., соответствующая бесконечно малому изменению температуры, называется истинной Т. На величину Т. влияет химический состав вещества. Повышение температуры, как правило, вызывает возрастание Т. Данные о Т. необходимы для расчетов тепла на нагревание вещества, физико-химических расчетов, определения влияния температуры на тепловой эффект реакции, расчета химического равновесия и др. [c.246]

Очень важно заранее знать, пойдет данная реакция или нет, какие для этого необходимы температуры и давления, каков состав равновесной смеси и, следовательно, выход продуктов, какова устойчивость вещества при различных усло(виях. Не менее важны сведения о количестве тепла, которое потребуется для нагревания вещества до определенной температуры, или сколько его выделится при охлаждении, как изменяется растворимость с температурой и каков тепловой эффект процесса растворения, чему равна электродвижущая сила гальванического элемента, направление процесса коррозии, почему одновременно могут проходить два противоположных процесса — фотосинтез и горение. И огромное число других важных и частных вопросов позволяет решить химическая термодинамика. [c.5]

Горение пиротехнических составов можно рассматривать как окислительно-восстановительный процесс. Причем энергия, освобождающаяся в результате химической реакции, используется не для производства механической работы, как у порохов п взрывчатых веществ, а для получения определенного пиротехнического эффекта (света, тепла, дыма и пр.). [c.33]

Количество тепла, выделяемое или поглощаемое при химической реакции, т. е. тепловой эффект реакции, может быть определен опытным путем в калориметрах, описание которых дается в курсе физики. [c.129]

Проведя химическую реакцию между дву.мя (или несколькими) веществами, взятыми в определенных количествах, а затем снова разлагая весь продукт реакции на первоначальные вещества, мы совершаем круговой процесс. Тепловой эффект кругового процесса равен нулю—сколько тепла выделяется при соединении, столько же его поглощается при разложении. Следовательно, тепловой эффект разложения какого-либо химического соединения точно равен по абсолютной величине и противоположен по знаку тепловому эффекту его образования. [c.112]

Следующий важнейший этап в истории термохимии связан с именем Гесса, которому принадлежат такие фундаментальные обобщения, как положение о том, что тепловой эффект реакции не зависит от промежуточных стадий, а зависит только от исходного и конечного состояния системы (закон Гесса) и что количество выделяющегося при реакции тепла может служить, мерой химического сродства. Хотя свои термохимические работы Гесс начал как раз тогда, когда, как он писал Берцелиусу, был всецело занят исследованиями по органической химии [14, с. 331, однако материалом для работ по термохимии ему служили почти исключительно неорганические соединеш я. И тем не менее в 1840 г. Гесс дает следующее толкование результатам опытов Дюлонга по изучению различной теплотворности угля и других органических веществ сумма тепла, которая соответствует определенному количеству воды и углекислоты, образующихся при горении угля, постоянна, а потому очевидно, что если водород был ранее связан с углеродом, то это соединение не могло произойти без выделения тепла это количество теплоты уже исключено и не может содержаться в той теплоте, которая выделяется при окончательном сгорании угля. Отсюда следует весьма простое практическое правило горючее, сложное по своему составу, всегда выделяет меньще тепла, чем его составные части, отдельно взятые . И далее Гесс как бы намечает контуры будущей структурной термохимии Когда мы будем точнее знать те количества теплоты, которые выделяются при взаимодействии нескольких элементов, тогда количество теплоты, выделяющееся при сгорании органического вещества, будет важным фактором, который приведет нас к более глубокому познанию строения этого вещества [15, с. 127, 128]. [c.110]

Получается, следовательно, явное противоречие, и сделанное допущение должно быть отвергнуто. Если же мы отвергнем существование систематической ошибки в опытах определения теплоемкости, то мы должны сделать то же по отношению к опытам определения тепловых эффектов. Последние произведены в совершенно тех же условиях эксперимента, как и опыты определения теплоемкости. Разница в обстановке обеих серий наблюдений состоит лишь в том, что в одном случае источником тепла является электрический ток, а в другом химическая реакция. [c.194]

Итак, резюмируя результаты, полученные приложением уравнения (1) к водным растворам этилового спирта, мы видим, что если путем наблюдения определены для данной температуры скрытые теплоты испарения растворов различной концентрации и известен состав его паров, то для расчета .L нам нет необходимости знать термохимические данные образования или разбавления изученных растворов. Для определения интересующей нас величины теплового эффекта химической реакции, сопровождающей испарение, мы можем воспользоваться или методом сопоставления найденных значений для I с количеством тепла, затраченным на испарение механической смеси дистиллята, или методом сопоставления опытных данных с теплотой испарения идеальных растворов взятых жидкостей. [c.256]

Значительный тепловой эффект химических реакций и наличие катализаторов накладывают определенные особенности на конструкции реакционных аппаратов. Например, эти аппараты, как правило, имеют развитую поверхность теплообмена или другие приспособления для отвода или подвода тепла. В аппаратах для каталитических процессов предусматриваются условия для удобной загрузки и разгрузки катализатора. [c.11]

Только что разобранный пример показывает, что 31,4 ккал, затраченных при реакции (1а), оказались скрытыми в водяном газе. Кроме того, количество скрытой энергии всегда вполне определенно и зависит только от природы реагирующих веществ и продуктов реакции. Необходимо сообщить определенное количество энергии углю и водяному пару, чтобы получить определенное количество окиси углерода и водорода. Это тепло сохраняется в окиси углерода и водороде, как это видно из табл. 7-1. Можно сказать, что реакция (1а) увеличивает теплосодержание атомов реагирующих веществ посредством их перераспределения с образованием продуктов реакции. По-видимому, 1 моль каждого индивидуального вещества обладает определенным теплосодержанием, равно как и определенной массой. Это теплосодержание является мерой энергии, накапливаемой веществом при его образовании. Тепловой эффект химической реакции равен разности между теплосодержанием продуктов реакции и теплосодержанием реагирующих веществ. Если теплосодержание реагирующих веществ больше, чем у продуктов реакции, то при реакции выделяется тепло. Если же теплосодержание продуктов реакции больше, чем у реагирующих веществ, то при реакции поглощается тепло. [c.163]

Определение ( з. Тепловой эффект процесса представляет собой суммарное количество тепла, которое выделяется или поглощается при протекании химических реакций и сопровождающих их физико-химических процессов (растворение, испарение и т. д.). [c.92]

Энергетические эффекты при химических реакциях, а также при переходах одного агрегатного состояния в другое являются следствием изменения запаса внутренней энергии участвующих в процессах веществ. При экзотермических реакциях запас внутренней энергии исходных веществ больще, чем образующихся. В результате выделяется определенное количество тепла. Наоборот, при эндотермических реакциях внутренняя энергия веществ в результате реакции повыщается и поглощается некоторое количество тепла. [c.87]

Термический анализ служит -для исследования многих физических и химико-технологических процессов, сопровождающихся выделением или поглощением тепла. К ним относятся физические — плавление, кипение, возгонка и испарение, полиморфные превраще ния, переход из аморфного состояния в кристаллическое химические— реакции диссоциации и дегидратации, восстановления и окисления, обмена и изомеризации. Одним из способов изучения таких процессов и реакций является измерение температур. Этот метод анализа целесообразно использовать для исследования фазового состава твердых неорганических материалов, установления температурных границ существования катализаторов, определения теплоемкости и теплопроводности. Сущность анализа состоит в изучении фазовых превращений, происходящих в индивидуальных веществах или сложных системах, по термическим эффектам, сопровождающим эти превращения. [c.374]

Для более точных определений теплоемкости системы можно использовать проведение химических реакций или физического процесса с известным тепловым эффектом, например, плавление бензола или растворение хлористого или азотнокислого калия. Если известно, например, количество тепла <7 при растворении данной навески соли в данном количестве растворителя, то [c.39]

Результаты по термической деструкции полимеров, полученные методом ДТА, могут быть подтверждены или даже дополнены применением таких методов, как термогравиметрия, или других подобных же методов, позволяющих изучать изменение веса образца в зависимости от температуры. Кроме того, с этой же целью могут быть использованы методы газовой хроматографии и (или) масс-спектрометрии, позволяющие проводить идентификацию и количественное определение выделяющихся соединений [30]. Пиролиз представляет собой сложную реакцию, включающую одновременно протекающие различные химические превращения, сопровождающиеся как поглощением тепла (например, разрыв связей, выделение газообразных продуктов и т. д.), так и выделением тепла (например, образование новых химических связей). В этом случае термограмма показывает только общий тепловой эффект и не может дать полной информации о характере всех индивидуальных реакций [2]. Таким 06pa30iM, для подтверждения результатов ДТА необходимо использовать данные термогравиметрии, что, в частности, было разобрано на примере пиролиза двух эпоксидных полимеров [2]. [c.338]

За немногими исключениями [190, 199], прямые калориметрические определения теплот реакций ограничивались относительно быстрыми реакциями, которые полностью заканчиваются менее чем в 1 час. В противном случае трудно свести калориметрические ошибки к достаточно малой величине, даже при применении адиабатического метода. Скорость выделения или поглощения тепла, сопровождающего химическую реакцию, с течением времени падает. Так, например, в случае реакций первого порядка с полупериодом в 30 мин. реакция за 1 час проходит на 75%, за 2 часа—на 98,8 /о за 3 часа — на 98,4% и, наконец, за 4 часа —на 99,6 % Если желательно измерить непосредственно общий тепловой эффект реакции с точностью до О 5 необходимо вести наблюдения по крайней мере в течение 4 чае. после начала реакции. За последние [c.173]

Теплообмен в промышленных условиях имеет настолько разнообразные формы, что трудно говорить о каком-либо стандартном типе конструкции теплообменника. Именно разнообразие практических задач вызывает необходимость в большом разнообразии конструкций. Часто теплообменник перестает быть самостоятельным аппаратом, предназначенным исключительно для теплообмена, и становится частью того или иного аппарата, служащего для проведения определенного технологического процесса. Так, например, многие химические реакции требуют либо отвода, либо подвода тепла, притом различным способом для разных участков реактора. В реакторе может находиться также и катализатор, и это выдвигает дополнительные требования к конструктивному решению. Характер реакции, ее тепловой эффект, пространственное распределение теплоты реакции часто ставят перед проектантом очень трудную задачу подбора поверхности теплообмена как по величине, так и по распределению, которая могла бы обеспечить оптимальные условия для реакции. Конструкция элементов теплообменника в таких случаях приспосабливается главным образом к основному назначению реактора и его технологическим функциям. Однако если речь идет только о теплообмене, то разнообразие условий проведения процесса и свойств веществ, нагреваемых или охлаждаемых, конденсируемых или испаряемых, требует соответствия как проектируемой конструкции, так и материала, из которого изготовляется теплообменник. [c.629]

ООО кал представляют собой теплоту образования 1 моля хлористого водорода. Эта формулировка показывает, что теплота образования соединений из газообразных элементов представляет собой разность между теплотой соединення свободных атомов и теплотой, затрачиваемой на разложение молекул исходных элементов на отдельные атомы. В самом деле на этом же примере получения хлористого водорода видно что если бы хлористый водород образовался непосредственно из атомов хлора и водорода, то выделившееся тепло было бы больше, чем в приведенной выше реакции, и при этом как раз на ту величину, которая получается при образовании и из атомов водорода и хлора. С теоретической точки зрения определение теплот образования, как тепловых эффектов соединения молекул элементов, но не атомов элементов, представляет, конечно, известные неудобства, потому что при этом приходится оперировать не с исходной простой физико-химической константой, что всегда желательно для теоретика, но с некоторой величиной, являюш,ейся, как мы сейчас видели, алгебраической суммой ряда тепловых эффектов, а это заставляет в ряде случаев производить соответствующие пересчеты. Но зато подобное понятие гораздо более пригодно для непосредственной практической работы. Поэтому оно уже давно принято термохимиками, и во всех таблицах термохимических констант в отделах теплот, равно как и в табл. 15 важнейших тепловых эффектов, дана и.менно та теплота, которая относится к получению граммолекулы вещества из составляющих его элементов, взятых в стандартном состоянии, причем приводимые табличные данные представляют собой Qp. Только для теплоты горения органических соединений эта и все другие таблицы дают [c.75]

Большой вклад в развитие теоретической химии внес французский химик А. Л, Лавуазье (1743—1794), заменивший теорию флогистона более материалистической теорией теплорода (1789 г.). Им был установлен (1787—1789) закон сохранения вещества он же положил начало работам по термохимии, впервые сконструировав калориметр для определения тепловых эффектов реакций. Хотя Лавуазье считал теплоту одним из химических элементов, результаты его термохимических исследований оказали большое влияние на дальнейшее развитие химической науки. Особого внимания заслуживает его заключение, что ... количество тепла, необходимое для разложения соединения на составные части, в точности равно количеству тепла, выделяющегося при образовании того же соединения из составных частей (1789 г.). [c.5]

При интенсификации действующих и новых объектов высокой единичной мощности особое значение приобретает выбор правильной тактики интенсификации. Для сложных газожидкостных систем одним из эф ктивных тактических приемов является так называемый дрейф на различных уровнях. К примеру, при разработке газожидкостных реакторов особенное значение приобретает глубокая проработка вопросов макрокинетики и термодинамики процесса с целью определения его лимитирующих стадий и выбор соответствующих РТ-методов интенсификации. Лишь после этого удается сформулировать требования к основному оборудованию процесса на различных иерархических уровнях и выбрать соответствующие приемы интенсификации из АК-методов. Однако не всегда удается интенсифицировать газожидкостный реактор таким прямым путем. Зачастую приходится многократно возвращаться от АК- к РТ- методам, и наоборот. Такая тактика была использована при разработке крупнотоннажного агрегата синтеза диметилформ-амида, когда пришлось совместить два реакционных процесса с противоположными тепловыми эффектами в едином объеме, химические процессы с тепло- и массообменными и организовать процесс в реакторах-ректификаторах и ре-акторах-десорберах, обеспечить внутренний теплообмен за счет испарения и конденсации одного из продуктов реакции в различных зонах аппарата, оптимизировать конверсию и организовать рецикл непрореагировавшего промежуточного продукта. Новые РТ-методы сочетались на различных уровнях с эффективными АК-методами интенсификации, что создало предпосылки для успешного внедрения объекта в промышленность. [c.12]

Если в исходных данных и в справочной литературе нет необходимых для составления энергетического баланса числовых величин, то пользуются законами, формулами и практическими данными, позволяющими произвести соответствующие расчеты. Так, если в справочной литературе нет данных о теплотах реакций или их экспериментальное определение очень трудно, то их вычисляют, руководствуясь законом постоянства сумм тепла Гесса, согласно которому тепловой эффект реакции равен алгебраической сумме теплот образования реагентов из простых веществ. В этом случае тепло, выделяемое или поглощаемое реакцией, можно вычислить как разность между теплотами образования химических соединений в правой и левой частях уравнений . [c.235]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев [47—50], Так, Марек [51] предложил общий метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. Общность метода состоит в том, что он не ограничен числом компонентов, типом реакции и т, д, В общем случае, для расчета необходимы исходные данные в полном объеме (для концентрационного симплекса я-ко.мпонентной смеси в целом) о скорости реакции, тепловом эффекте, фазовом равновесии жидкость — пар, Мареком учтены возможные упрощения метода, связанные с рациональными допущениями, которые встречаются при обычном расчете ректификации, В итерациях, наряду с предположением определенных концентрации, предполагается также общее прореагировавшее количество вещества и учитывается в связи с этим задержка жидкости на каж- [c.208]

КАЛОРИМЕТРИЯ (лат. alor — тепло + meireo — измеряю) — совокупность методов измерения количества теплоты, выделяемого или поглощаемого в результате различных физических или химических процессов. Методы К. применяют для определения теплоемкости, тепловых эффектов химических реакций, растворения, смачивания, абсорбции, радиоактивного распада, теплотворной способности топлива и др. Данные К. имеют большое практическое значение для составления тепловых балансов, их широко используют в химии, химической технологии, металлургии, теплотехнике и т. п. Количество теплоты, выделяемое или поглощаемое в том или ином процессе, измеряют специальным прибором — калориметром. [c.116]

Точность определения тепловых потерь реактора обычно невелика. В случае, когда они соизмеримы с затратами тепла на осуществление химической реакции, погрешность определения величины АЯкк соизмерима с величиной теплового эффекта. [c.173]

Не реально и утверждение о возможности построения единой системы датчиков физических и физико-химических свойств и состава жидких и газообразных веществ вследствие то го, что измерения свойств среды резко отличаются от измерений ее состава. Так, измерение теплового эффекта химической реакции, на котором основано действие термокаталитических и термосорбционных газоанализаторов, отличается от калориметрического определения теплового эффекта не только применением различных по конструкции приборов, но и тем, что в упомянутых газоанализаторах измеряется зависимость концентрации контролируемого компонента от теплового эффекта, а в калориметрах находится его абсолютное значение. Конструктор, разрабатывающий калориметр, создает прибор, в котором должно быть измерено все тепло реакции, а конструктор, разрабатывающий газоанализатор, стремится лишь к тому, чтобы прибор имел максимальную чувствительность и стабильные показания, независимо от того, какая часть тепла будет участвовать в измерении. [c.25]

Тепловое проявление химических реакций. Многие вещества и материалы при определенных условиях могут вступать в химическое взаимодействие с положительным тепловым эффектом реакций (экзотермич-ностью) при контакте с воздухом, водой или друг с другом, а также могут саморазлагаться при нагревании или механических воздействиях. Выделяющегося при этом в зоне реакции тепла может быть достаточно для нагрева веществ и материалов до их самовоспламенения. [c.67]

Различают следующие виды энергии механическую, тепловую, магнитную, электрическую, лучистую и химическую (потенциальную) и др. Химической называется та энергия, которая находится в веществах в скрытом состоянии и освобождается только при химических реакциях. Определенное весовое количество любого вещества содержит в себе определенное количество химической энергии. Непосредственно химическую энергию, содержащуюся в веществе, измерить нельзя, поэтому ее относят к потенциальной энергии. При химических реакциях происходит не только изменение состава взаимодействующих веществ, но также изменение энергии. Если получающиеся вещества содержат меньше химической энергии, чем исходные вещества, то этот избыток превращается в эквивалентное колк .ство энергии другой формы механическую, световую, Т1 ло-вую, электрическую. Количество тепла, которое выделяется или поглощается при образовании или разложении грамм-молекулы вещества, называется тепловым эффектом реакции и выражается в килокалориях (ккал). [c.13]

Известно, что все химические реакции сопровождаются тепловыми эффектами и тепло освобождается или поглощается при химических превращениях пропорционально количеству реагирующих веществ. Это позволяет использовать тепловой эффект реакции в качестве аналитического свойства (термометрические титрования, концентрационная термометрия) [1]. Если анализируемый раствор или используемый реагент содержит радиоактивный инертный газ (наиболее подходящим является Кг), то при этих определениях можно вместо изменения температуры измерять изменение относительной активности. Такое измерение более чувствительно, во многих случаях проще и дает возможность осуществлять анализ в микромасштабе. Здесь используется тот факт, что растворимость газа с повышением температуры пониноется. Для терморадиометрических определений можно использовать всевозможные реакции и процессы реакции комплексообразования и осаждения, окислительно-восстановительные, обменные, реакции присоединения, полимеризации, процессы конденсации, гидратации, хемосорбции, ионного обмена, растворения и т. д. [c.97]

Итак, в ряде процессов часть выделенного тепла затрачивается на работу расширения. Поэтому самым общим определением теплового эффекта химической реакции должно быть такое тепловой эффект химической реакции, как мера изменения запаса энергии в результате процесса, определяется суммой выделенного при реакции тепла и совершенной внешней работы выраженной в тепловых же единицах), когда реагируют между собой граммолекулярные количества. [c.67]

На рис. 45 показано, что скорость реакции пропорциональна числу активных молекул и зависит от величины энергии активации. На этом рисунке по оси ординат отложена энергия рассматриваемой системы молекул, а по оси абсцисс — ход реакции. Если реакция перехода из состояния / в состояние // идет с выделением тепла, т. е. является экзотермической, то общий запас энергии продуктов реакции меньше, чем исходных веществ. При этом разность энергетических уровней / и II равна тепловому эффекту реакции Q. Энергетический уровень К характеризует то наименьшее количество энергии, которым должны обладать молекулы, чтобы при столкновении друг с другом они прореагировали. Разность между уровнем К и уровнем I характеризует энергию активации ) прямой реакции, а разность между уровнями К я II --энергию активации обратной реакции Е2- Таким образом, при иере.ходе из состояния I в состояние II система должна преодолеть энергетический барьер, т. е. должна обладать определенным избытком энергии, чтобы вступить в химическое взаимодействие. [c.155]

Мы начнем с обсуждения результатов, полученных с применением закиси меди. Данные магнитных измерений [20] подтвердили, что использованный препаративный метод позволил получить только закись меди. На поверхности, свободной от адсорбированного кислорода, окись углерода при 20° адсорбировалась обратимо. Если же при 20° предварительно проводили адсорбцию кислорода, то быстрая адсорбция окиси углерода сопровождалась выделением гораздо большего количества тепла. Например, вместо 20 ккал/моль для теплоты адсорбции окиси углерода на прогретой поверхности Гарнер, Стоун и Тили [15] в случае поверхности, содержащей адсорбированный кислород, получили для соответствующей теплоты 49 ккал/моль. Было также обнаружено, что предварительная адсорбция окиси углерода повышает теплоту адсорбции кислорода с 55 до 100 ккал/моль. Было ясно, что при этом осуществляется химическое взаимодействие. Продукт оказывался совершенно устойчивым в присутствии избытка кислорода, но в случае избытка окиси углерода происходила медленная перегонка углекислого газа в присоединенную к прибору охлаждаемую ловушку. Мы можем очень легко убедиться, что при предположении о конверсии адсорбированного кислорода в углекислый газ путем атаки окисью углерода из газовой фазы, теплота должна быть больше наблюдавшегося количества в 49 ккал/моль. Т1плота реакции СО(газ) + /202(газ) = СОг(газ) составляет 67 ккал/моль, а теплота диссоциативной адсорбции кислорода на прогретой закиси меди равна 55 ккал/моль, следовательно, разность показывает, что реакция СО(газ) + О(адс) = СОг(газ) экзотермична и ее тепловой эффект равен 67— ( /2X55), т. е. 39 ккал. Фактически продукт находится главным образом в адсорбированном состоянии, поэтому для определения реальной теплоты взаимодействия требуется прибавить молярную теплоту адсорбции углекислого газа. Если принять для последней 20 ккал/моль (ср. табл. 1), [c.313]

До сих пор при определении условий проведения процессов в реакторах влияние температуры не учитывалось, т. е. исследовались процессы в изотермических условиях при Т = onst. Между тем в большинстве случаев температура в процессе изменяется и оказывает существенное влияние на кинетику, статику и селективность химических процессов. Поэтому в большинстве практических случаев в реакторе создают определенный температурный режим, обеспечивающий наиболее высокую эффективность процес са. В зависимости от теплового эффекта протекающих реакций, а также от оптимального температурного режима, который необходимо поддерживать в реакторе, от реакционной смеси либо отводят тепло, либо к ней подводят тепло, или же температурный режим в реакторе сохраняют таким, каким он самопроизвольно устанавливается в соответствии с тепловым эффектом реакции. [c.140]