Химическая самопроизвольное течение

Химическая термодинамика. На основе законов термодинамики осуществляются энергетические расчеты химических реакций и химического равновесия, а также определяется возможность и направление самопроизвольного течения того или иного химического процесса. Химическая термодинамика изучает фазовые переходы (растворение, испарение, кристаллизацию и др.), адсорбцию и т. п. Важным разделом химической термодинамики является термохимия, которая изучает тепловые эффекты химических реакций. Этот раздел физической химии имеет большое значение в народном хозяйстве, особенно в области промышленного синтеза. [c.6]

В табл. 9 приведены стандартные энтропии некоторых веществ вообще же следует отметить, что они играют существенную роль в химии, а именно в расчетах химического равновесия и определении критериев возможного самопроизвольного течения реакции. [c.84]

Таким образом, этот метод может быть выражен следующим положением самопроизвольное протекание процессов взаимодействия между различными частями системы возможно только в направлении выравнивания фактора интенсивности (температуры, давления, электрического потенциала, химического потенциала и др.) для всех частей системы, достижение одинакового значения этого фактора является пределом самопроизвольного течения процесса в данных условиях и, следовательно, условием равновесия. [c.207]

Химическое равновесие. Самопроизвольно, т. е. без затраты работы извне, каждая система может переходить только из менее устойчивого состояния в более устойчивое. При постоянных температуре и давлении такой переход всегда сопровождается уменьшением энергии Гиббса системы. Пределом протекания реакции,, т. е. условием равновесия, является равенство AG = 0. Согласно равенству (1,7) самопроизвольному течению реакции благоприятствуют большие отрицательные значения АН (т. е. значительное выделение энергии в ходе реакции) и большие положительные значения AS (т.е. возрастание энтропии). Для многих не слишком сложных реакций первый (энергетический) фактор отражает обычное повышение устойчивости системы при уменьшении запаса ее внутренней энергии, которое проявляется в тенденции к большей агрегации вещества, укрупнению частиц. Второй же фактор энтропийный отражает тенденцию к дезагрегации, к усилению всяческих процессов диссоциации на более простые частицы, происходящих под действием теплового движения частиц. В реакциях, которые приближают систему к состоянию равновесия, эти два фактора действуют в противоположных направлениях, и общее течение процесса определяется действием преобладающего фактора и сопровождается сближением значений величин АН и TAS до тех пор, пока не будет достигнуто равенство их между собой,. [c.25]

Набухание соответствует неравновесному переходному состоянию системы от чистых сополимера и растворителя к их полному взаимному смешению. Согласно законам термодинамики самопроизвольное течение изобарно-изотермических процессов сопровождается уменьшением термодинамических потенциалов, поэтому можно считать, что причиной сорбции является стремление системы к выравниванию химических потенциалов компонентов. Набухание — это замедленный процесс смешения двух фаз. Из-за разницы в подвижности молекул компонентов набухание осуществляется диффузией растворителя в сополимер, тогда как макроцепи весьма медленно проникают в объем, занятый чистым растворителем. Диффузии сопутствуют процессы взаимодействия молекул растворителя со звеньями макроцепей, перемещения структурных элементов сополимера, изменение конформаций макроцепей. Полимеры (сополимеры) по своим механическим (реологическим) свойствам обладают ярко выраженной анизотропией (продольные свойства близки к свойствам твердых тел, в то время как поперечные приближаются к свойствам жидкостей), вследствие чего занимают промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями. Силовое поле, наводимое диффузией растворителя в полимер, частично запасается в последнем, что приводит к возникновению комплекса релаксационных явлений или явлений вязкоупругости. [c.296]

При постоянных температуре и давлении (а также при постоянных температуре и объеме) общим условием возможности самопроизвольного течения процесса в прямом направлении для любого гомогенного или гетерогенного процесса — химической реакции или фазового перехода — служит неравенство [c.258]

Член ТА5°, уменьшаясь с понижением температуры, становится очень малым при приближении к 0° К. В области низких темпера тур ДС° зависит преимущественно от теплового эффекта реакции и для возможности самопроизвольного течения ее необходимо, что бы процесс был экзотермичен. При температурах, близких к 0° К становится применим принцип Бертло. При высоких температурах наоборот, относительно возрастает роль энтропийного фактора 7 Д5°. В связи с применением очень высоких температур в ряде от раслей новой техники возросло значение соверщенствования мето дов расчета Д5° химических реакций. [c.268]

Реакции изотопного обмена зависят в основном от тех же факторов, что и обычные химические реакции. Самопроизвольное течение реакции изотопного обмена всегда направлено к достижению состояния устойчивого равновесия, которое отвечает общим [c.544]

Химическая термодинамика, основные законы которой рассмотрены в предыдущей главе, изучает возможность, направление и пределы самопроизвольного течения химических процессов. Однако механизм и скорость процесса в химической термодинамике не рассматриваются. В то же время представление о скоростях химических реакций и факторах, влияющих на скорость [c.107]

В химической термодинамике свойства системы рассматриваются в ее равновесных состояниях. Представим, что некоторая система У переходит из равновесного состояния 1, характеризующегося температурой Т1 и давлением р1,в равновесное состояние 2, характеризующееся температурой Тг и давлением рг- Изучение скорости процесса перехода системы V из равновесного состояния 1 в равновесное состояние 2 и его молекулярного механизма — область химической кинетики. Химическая термодинамика изучает систему в двух равновесных состояниях (конечном и начальном) и на этом основании определяет возможность (или невозможность) самопроизвольного течения [c.93]

Направление и пределы самопроизвольного течения химических реакций. При постоянных температуре и давлении реакция протекает самопроизвольно в том направлении, которому отвечает убыль энергии Гиббса системы ((j2< Gi). Поэтому условием самопроизвольного течения химической реакции при заданных р я Т является неравенство [c.110]

Взаимные превращения различных видов энергии, энергетические эффекты, сопровождающие физические и химические процессы, и зависимость их от условий протекания, вероятность самопроизвольного течения процессов в данных условиях, нх направление и пределы изучает термодинамика. [c.197]

Применение термодинамического метода к исследованию этого вопроса позволило найти более общие условия самопроизвольного течения процессов и показать, что мерой химического сродства служит не тепловой эффект, т. е. не общая потеря энергии, а потеря свободной энергии АР, равная той максимальной работе, которую можно получить при обратимом проведении данного процесса, когда химическая энергия полностью превращается в работу. [c.128]

В химической термодинамике свойства системы рассматриваются в ее равновесных состояниях. Представим, что некоторая система У переходит из равновесного состояния 1, характеризующегося температурой 7, и давлением р, в равновесное состояние 2, характеризующееся температурой и давлением рг. Изучение скорости процесса перехода системы V из равновесного состояния 1 в равновесное состояние 2 и его молекулярного механизма — область химической кинетики. Химическая термодинамика изучает систему в двух равновесных состояниях (конечном и начальном) и на этом основании определяет возможность (или невозможность) самопроизвольного течения процесса при заданных условиях в указанном направлении, характеризует энергетические изменения, происходящие в результате перехода, устанавливает значения температуры, давления, концентраций веществ в системе, при которых достигается максимальный выход продуктов реакции, н решает еще целый ряд очень важных вопросов. В зависимости от условий перехода системы из одного [c.85]

Максимальная работа равна энергии, которую нужно приложить к системе, чтобы остановить реакцию, т. е. преодолеть, силы химического сродства. Поскольку реакция протекает в направлении совершения положительной максимальной работы, знак или Ар " определяет направление самопроизвольного течения химического взаимодействия. [c.100]

Направление н пределы самопроизвольного течения химических реакций. В соответствии с (IV. 19) и (IV.21) положительной максимальной работе АТ или отвечают отрицательные значения энергии Гельмгольца b.F и энергии Гиббса AG химических реакций. Иными словами, при постоянных температуре и давлении реакция протекает самопроизвольно в том направлении, которому отвечает убыль энергии Гиббса системы (G2условием самопроизвольного течения химической реакции при заданных р и Т является неравенство [c.102]

Уравнение изотермы реакции позволяет определять направление самопроизвольного течения химических процессов, ие прибегая для этого к эксперименту. Если ожидаемое изменение энергии Гиббса системы AG > О, то рассматриваемое направление процесса при данных условиях несамопроизвольно. Если AG = О, то при данных условиях система находится в состоянии равновесия и никакие процессы в ней происходить не могут. П лишь в случае, когда AG < О, процесс пойдет в рассматриваедюм направлении самопроизвольно. [c.134]

Многочисленные наблюдения выявили определенную направленность самопроизвольно (без затраты внешней работы) протекающих процессов тепло не может переходить от холодного тела к нагретому, диффузия идет от мест с большей концентрацией к местам с меньшей концентрацией, электрический ток течет от мест с более высоким потенциалом к местам с более низким потенциалом, раствор не может сам собой разделиться на составляющие его вещества и т. д. Самопроизвольно протекающие процессы в системе идут до состояния равновесия с выравниванием температур, давлений, потенциалов и т. д. (фактор интенсивности). Для химических процессов тоже есть критерий возможности их самопроизвольного течения. Есть реакции, которые при данных условиях могут протекать только в одном направлении с полным расходованием исходных веществ (разложение КСЮз при нагревании, многие взрывные процессы и т. п.). Это химически необратимые реакции, которые не могут самопроизвольно протекать в обратном направлении. [c.19]

Условие самопроизвольного течения химических реакций. Мера химического сродства [c.23]

Изучение тепловых эффектов, сопровождающих химические реакции, а также некоторых термических характеристик реагирующих веществ позволяет установить критерии самопроизвольного течения реакции, а также критерии равновесия. В результате выводится один из важнейших законов химии — закон действующих масс, определяющий концентрации компонентов системы в условиях равновесия. [c.6]

Термодинамика — наука, которая изучает общие законы взаимного превращения энергии из одной формы в другую. В химической термодинамике эти законы применяются к рассмотрению химических и физико-химических процессов. В частности, химическая. термодинамика количественно определяет тепловые эффекты различных процессов (химических реакций, растворения, плавления и т. п.) выясняет принципиальную возможность самопроизвольного течения химических реакций и условия, при которых химические реакции могут находиться в состоянии равновесия. [c.33]

УСЛОВИЕ САМОПРОИЗВОЛЬНОГО ТЕЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ. МЕРА ХИМИЧЕСКОГО СРОДСТВА [c.27]

Третья, четвертая и пятая главы посвящены непосредственно описанию необратимых физико-химических процессов в различных системах (однородных, непрерывных и прерывных). Здесь значительное место отводится химическим превращениям. Большая часть относящегося к ним материала сосредоточена в третьей главе. Особое внимание при рассмотрении химических процессов уделяется выбору числа и вида независимых переменных, необходимых для термодинамического описания, расчету изменений свойств системы в ходе процесса при различных граничных условиях, критериям самопроизвольного течения химических реакций в терминах сродства и скоростей, выражению законов химического равновесия в различных концентрационных шкалах, записи феноменологических уравнений, анализу связи (сопряжения) между реакциями. [c.7]

Основной материал настоящей главы относится к химическим превращениям. Здесь рассмотрены такие вопросы, как определение числа и вида независимых переменных, необходимых для описания, расчет изменений свойств системы в ходе химического процесса при различных граничных условиях, выражение критериев самопроизвольного течения химических реакций в терминах сродства и скоростей, химическое равновесие, явление связи (сопряжения) между реакциями и т. д. Развитие реакций во времени обсуждается, главным образом, в линейном приближении. Что касается проблем, связанных с описанием химических превращений в нелинейной области (вдали от равновесия) и возникающих там диссипативных структур, то они в данной книге не затрагиваются. Читателей, интересующихся этими проблемами, мы отсылаем к превосходным монографиям [13—15]. Процессы структурной релаксации рассмотрены лишь в той степени, какая необходима для первоначального ознакомления с ними. [c.154]

УСЛОВИЕ САМОПРОИЗВОЛЬНОГО ТЕЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ. ПОНЯТИЕ О СРОДСТВЕ РЕАКЦИИ [c.193]

Вопрос о скорости химических реакций, о влиянии на скорость различных факторов и о механизме реакций — предмет изучения в химической кинетике. Этот раздел химии открывает возможность различными способами изменением температуры, давления, концентраций, введением катализаторов, облучением светом и т. д. — влиять на скорость установления равновесия, на скорость желательных и нежелательных реакций, самопроизвольное течение которых термодинамически возможно. Изучение кинетики процессов дает возможность глубже понять их механизм, без чего нельзя управлять ими. Если определение энергоспособности (АН) и работоспособности (АС) процесса требует только знания энтальпии и свободной энергии образования начальных и конечных веществ при заданных условиях, то скорость процесса зависит не только от того, какие вещества стоят в правой и левой частях равенства она также всегда зависит от переходного состояния (промежуточных продуктов), которые далеко не всегда удается выделить и изучить. Поэтому проблемы кинетики очень сложны. [c.39]

С помощью которого можно получить другие формы общего критерия самопроизвольного течения химического процесса. [c.193]

Неравенство (3.17.10) следует рассматривать как условие самопроизвольного течения химического превращения с одной реакцией г. Согласно этому неравенству, сродство и скорость ку имеют одинаковые знаки [c.195]

При квазистационарном режиме развития химического процесса имеет место аналогичная картина. Если химическое превращение выступает как совокупность реакций по маршрутам р, то для него наряду с общим условием самопроизвольного течения [c.196]

Химическая термодинамика. В этом разделе физической химии рассматриваются основные соотношения, вытекающие из первого закона термодинамики, которые позволяют рассчитать количество выделяемой или иоглощаемой теилоты и определить, как будет влиять иа него изменение внешних условий. На основе второго закона термодинамики определяется возможность самопроизвольного течения процесса в интересуюи ,ем нас направлении, а также условия и положение равновесия и его смещения иод влиянием изменения внешних условий. [c.23]

В результате применения термодинамического метода к исследованию этого вопроса в работах Горстмана (1873), Гиббса (1874), Л. А. Потылицына (1874), Вант-Гоффа (1885) и ряда других ученых было показано, что возможность самопроизвольного течения химической реакции зависит как от ее теплового эффекта, так и от изменения энтропии и соответственно от концентраций реагирующих веществ. Эта возможность характеризуется общими условиями самопроизвольного течения процессов ( 82) и уравнением изотермы химической реакции. [c.266]

Задачей физической химии, а точнее термохимии и термодинамики, и является определение тепловых эффектов химических реакций, их зависимости от условий и в первую очередь от температуры. Изучение тепловых явлений, сопровождающих химические реакции, а также некоторых термических свойств реагирующих веществ, а именно их энтропий и теплоемкостей, позволяет установить общие критерии самопроизвольного течения реакции, а также критерии равновесия. При этом в результате некоторых приближений можно вывести один из важных законов химии — закон действующих масс, открытый на основании иных предположений норвежскими учеными Гульдбергом и Вааге (1867). Суть дела можно свести к возможности теоретического вычисления константы равновесия (Кр) и определению [c.5]

При изучении химических взаимодействий очень важно оценить возможность или невозможность их самопроизвольного протекания при заданных условиях, выяснить химическое сродство веществ. Должен быть критерий, при помощи которого можно было бы установить принципиальную осуществимость, направление и пределы самопроизвольного течения реакции при тех или иных температурах и давлениях. Первый закон термодинамики такого критерия не дает. Тепловой эффект реакции не определяет направления процесса самопроизвольно могут протекать как экзотермические, так и эндотермические реакции. Так, например, самопроизвольно идет процесс растворения нитрата аммония ЫН4ЫОз (к) в воде, хотя тепловой эффект этого процесса положителен А/Йэв > О (процесс эндотермический), и в то же время невозможно осуществить при Т = 298,16 К и р = = 101 кПа синтез к-гептана С,Н1в (ж), несмотря на то, что стандартная теплота его образования отрицательна АЯгэа обр <0 (процесс экзотермический). [c.104]

Поскольку уравнение (IV.25) не учитывает влияния температуры на величины АН и AS, его используют для того интервала температур, в котором не происходят фазовые превращения веществ, резко изменяющие величину AS. При резко выраженных отрицательных значениях АОш химической реакции взаимодействие протекает самопроизвольно практически в любых реальных условиях. И наоборот, если AG298 0, то самопроизвольное течение процесса неосуществимо и при условия , отличных от стандартных. [c.111]

Условие самопроизвольного течения химического превращения. Поня [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология