Химический потенциал изменение при изменении

Это парциальная мольная величина [некоторое представление о таких величинах уже вводилось в разд. 18.2, уравнение (185)]. Химический потенциал— это интенсивный параметр системы он не зависит от количества вещества в фазе. Величина л,-, выражаемая как производная дu дni)s,v,n , или дh дni)s,p,n , несколько абстрактна, поскольку ее изменение происходит при постоянной энтропии, т. е. при условиях, которые редко встречаются в обычных физико-химических процессах. В то же время химический потенциал, определяемый двумя последними выражениями, т. е. как парциальная свободная энергия и парциальная свободная энтальпия вещества в смеси нескольких компонентов, имеет важнейшее значение для расчета фазовых химических равновесий. [c.248]

Здесь Xj — химический потенциал или изменение изобарного потенциала системы данного состава при обратимом введении в нее одного моля -того компонента при условии постоянства темнературы и давления и при неизменном содержании всех других компонентов системы. [c.137]

Рассмотренные в предыдущем параграфе физические эффекты позволяют вычислить изменение химического потенциала при изменении концентрации компонентов раствора. Для неидеальных растворов большое практическое значение приобретает метод активностей, вполне аналогичный методу летучестей для газов. В качестве определения новой термодинамической величины — активности а(Т, р, х) используется как тождество следующее соотношение [c.97]

Зная изменение химического потенциала и изменение энтальпии по термодинамическому уравнению, можно найти изменение энтропии процесса [c.148]

Вычислите химический потенциал и изменение химического потенциала при растворении ацетона в воде, если л ,цетон = 0,318, ацетон = 152 ММ рт. СТ., Я цетон = 229 ММ рт. СТ Остальные данные возьмите из справочника [М.]. [c.182]

Такой подход позволяет учесть вклад в химический потенциал упругой энергии, обусловленной изменением мольных объемов атомов углерода при переходе из расплава (кластеры или области упорядочения) в твердое тело. В рассматриваемом случае имеются две основные причины скачков мольных объемов 1) за счет изменения окружения и координации атомов в расплаве и твердом теле и за счет смены структуры кластеров при изменении их химического состава, например, когда имеет место массовая кристаллизация 2) по-видимому, может реализоваться вблизи параметров затвердевания расплава и, очевидно, сопровождаться значительными изменениями в мольных объемах, приходящихся на один атом углерода. Нас будет интересовать в основном первый случай. Если число атомов в кластере г, то на его поверхности [c.315]

Такой подход позволяет учесть вклад в химический потенциал упругой энергии, обусловленной изменением мольных объемов атомов углерода при переходе из расплава (кластеры или области упорядочения) в твердое тело. В рассматриваемом случае имеются две основные причины скачков мольных объемов 1) за счет изменения окружения и координации атомов в расплаве и твердом теле и за счет смены структуры кластеров при изменении их химического состава, например, когда имеет место массовая кристаллизация 2) по-видимому, может реализоваться вблизи параметров затвердевания расплава и, очевидно, сопровождаться значительными изменениями в мольных объемах, приходящихся на один атом углерода. Нас будет интересовать в основном первый случай. Если число атомов в кластере / , то на его поверхности атомов. Тогда если коэффициент К учитывает разность в мольных объемах углерода на поверхностях кластера и алмаза (можно учесть и объемные атомы), а коэффициент С—растворимость углерода, то с учетом формы кластеров (коэффициент [c.315]

Напомним, что в химической термодинамике условием концентрационного равновесия двух фаз является не равенство концентраций компонента в двух фазах (или в большем числе фаз), а равенство значений химического потенциала ц,,, = ЭС/З , , где О и й, ( - функция Гиббса и число молей компонента в смеси его с одной и с другой инертной фазами. Существующие методы вычисления значений химического потенциала фаз в широком диапазоне изменения температур, давлений и составов фаз через значения химических потенциалов чистых веществ, через их летучести и т. п., к сожалению, сложны и не достаточно точны для [c.341]

Теперь введем в систему вещество, которое растворимо только в жидкой фазе. Иными словами, это растворенное вещество нерастворимо в любой возможной кристаллической фазе и нелетуче (нерастворимо в любой газовой фазе). Добавление растворенного вещества изменит активность, молярную свободную энергию и химический потенциал жидкой фазы. Для сохранения равновесия должны произойти такие же изменения химического потенциала в другой равновесной фазе а. Поскольку эта фаза а является индивидуальным соединением и не может изменить состав, ее химический потенциал может измениться только за счет изменения температуры и (пли) давления. Рассмотрим, какие изменения будут происходить в том случае, если после прибавления в жидкую фазу растворенного вещества в системе поддерживается равновесие. [c.143]

Таким образом, мы видим, что химический потенциал действительно играет роль обобщенной химической силы, взятой с обратным знаком. Вместе с тем мы видим, что основное уравнение (7.36) действительно является совершенно законным обобщением хорошо известного основного уравнения термодинамики. В (7.36) изменение энтропии dS уже имеет несколько иной смысл, чем в аналогичном уравнении, написанном для изменения состояния системы при постоянстве ее массы и состава. Там dS есть всегда приращение энтропии, связанное с сообщаемой теплотой. Здесь прирост энтропии может осуществиться как за счет притока теплоты, так и за счет той энтропии dS", которую привносят в систему дополняемые массы компонентов. [c.231]

Исследования Бен-Наима [28а], в которых на основе модели двух состояний выполнены некоторые расчеты химического потенциала мономерной воды и молекул воды в кластерах, дали новое объяснение упрочняющему воздействию растворенных ионов на структуру. Для достаточно больших кластеров стабилизирующее влияние ионов на структуру жидкости пропорционально числу связанных в кластере молекул воды. Изменение химического потенциала вследствие перехода кластер— -мономер и соотношение между этим изменением и энергией гидратации растворенного вещества показывают, что растворенные вещества при определенных условиях образуют вокруг себя айсберги, и поэтому их влияние довольно незначительно. [c.84]

Диффузия против градиента концентрации. Движущей силой диффузии является градиент химического потенциала. Однако изменения химического потенциала однозначно определяются изменениями концентрации только в идеальных смесях [c.179]

Для интерпретации экспериментальных данных использовался термодинамический метод Гиббса, позволивший получить изменения химического потенциала адсорбента, изменения свободной энергии, энтальпии и энтропии адсорбционных систем. Анализ рассчитанных значений термодинамических функций систем в результате смачивания адсорбента чистыми компонентами позволил составить ряд избирательности адсорбции исследованных нормальных алканов на модифицированном силикагеле гексан > гексадекан > октан > тетрадекан > додекан. Определен вклад двойной связи молекул н-алкенов-1 в энергию адсорбции Д(3= 11,0 Дж/г, АЯ= 20,3 Дж/г, 7 А5=9,3 Дж/г. [c.102]

Чтобы найти связь между коэффициентами активности Тт li > рассмотрим изменение химического потенциала при изменении содержания растворенного вещества от концентрации, выраженной через С. т а N, до концентрации весьма ма- [c.150]

Таким образом, если S = О, уравнение (V. 45) становится идентичным выражению, которое следует из уравнения (V. 43а) для изменений химического потенциала резината в отсутствии необменно поглощенного электролита. Следовательно, при этом условии химический потенциал резината в присутствии необменно поглощенного электролита изменяется также, как и в случае отсутствия электролита. Иными словами, изменение химического потенциала определяется только изменением активности воды и не зависит от присутствия необменно поглощенного электролита. Но при условии 6 = 0 становится справедливой и формула (V. 40). Таким образом, работоспособность формулы (V. 40) свидетельствует о независимости химического потенциала резината от присутствия электролита в фазе ионита и, следовательно, подтверждает возможность использования представлений о гетерогенности фазы ионита. [c.153]

Известно, что потенциалом переноса парообразной влаги во влажном воздухе является химический потенциал, который является функцией температуры и парциального давления пара. Следовательно, в области гигроскопического состояния химический потенциал парообразной влаги может быть выражен через влагосодержание и температуру тела. В области влажного состояния тела химический потенциал, рассчитанный на единицу массы поглощенной воды, равен химическому потенциалу свободной воды, т. е. будет являться величиной постоянной (изменение давления пара над поверхностью мениска макрокапилляров с изменением радиуса капилляров практически равно нулю). [c.63]

Чтобы найти связь между коэффициентами активности ул-, Ут й ус, рассмотрим изменение химического потенциала при изменении содержания растворенного вещества от концентрации, выраженной через С, т я N, до концентрации весьма малой (Со, то и Л о). при которой у Ym = Y этом случае химический потенциал изменится от величины ц до л, причем это изменение (ц —ц ) не будет зависеть от способа выражения концентрации [c.135]

Химические потенциалы атомов или ионов в дефектном кристалле легко получить из выражений для химических потенциалов дефектов. Рассмотрим, например, ион электроположительного компонента М кристалла МХ с произвольным целочисленным зарядом (в случае незаряженного атома 5м = 0 по классической ионной модели равно валентности этого компонента Хт). По определению, химический потенциал рассматриваемого иона равен изменению изобарного потенциала кристалла при добавлении в него одного иона. Ион может быть введен в кристалл двумя способами или внедрен в междуузлие, или размещен в узле, заполнив существовавшую там вакансию. При первом процессе изменение изобарного потенциала соответствует появлению междуузельного дефекта и равно его химическому потенциалу, при втором процессе — исчезновению вакансии и равно ее химическому потенциалу со знаком минус. Таким образом, химический потенциал иона М + равен [c.69]

Если число частиц в системе может изменяться, то направления самопроизвольных процессов можно проследить на следующем примере. Приведем в контакт друг с другом две системы, содержащие частицы одного сорта, но с различными химическими потенциалами для определенности будем считать, что химический потенциал в первой фазе ц выше, чем во второй [г". Пусть при постоянных температуре и давлении из первой фазы во вторую перешло dN частиц. Тогда в соответствии с (П.13) изменение изобарного потенциала первой фазы составляет dO — x dN, а второй фазы dO" - - i"dN, так что изменение изобарного потенциала объединенной системы, включающей обе фазы, равно [c.307]

Перечисленные выше теории роста тонких пленок основываются главным образом на концепции Вагнера [48], согласно которой перенос вещества в слое полупроводникового окисла осуществляется за счет движения ионов разного знака и электронов. С одной стороны, это движение происходит под влиянием градиента химического потенциала, обусловленного изменением состава окисла при переходе от границы раздела кислород — окисел к границе окисел — металл, а с другой — под влиянием градиента потенциала электрического поля, являющегося результатом разности концентраций зарядов разного знака. В случае окисных пленок значительной толщины градиент потенциала электрического поля очень мал и перенос вещества определяется только градиентами концентраций. В этих условиях всегда действует параболический закон окисления — вывод, который следует из теории Вагнера. [c.222]

Уравнение (1.59) дает строгое математическое определение химического потенциала как частной производной от некомпенсированной теплоты по числу молей некото poro i-ro компонента при постоянных значениях числа молей других компонентов и параметров состояния, соответствующих своему термодинамическому потенциалу. Физический смысл химического потенциала, однако, менее ясен, поскольку в закрытой системе изменение количества вещества в принципе не должно иметь места. [c.37]

Иными словами, химический потенциал компонента газовой смеси представляет собой изменение энергии Гиббса всей системы при добавлении одного моля этого компонента к столь большому количеству смеси, что состав останется неизменным (при постоянных температуре и давлении). Химический потенциал является пар-циальной молярной величиной. [c.32]

Химический потенциал равен изменению изобарного потенциала О с изменением числа молей -го компонента щ при постоянных температуре Т, давлении р и числе молей всех других компонентов в системе п, П2,. .., п . Химический потенциал указывает увеличение способности системы производить работу при добавлении в нее бесконечно малого количества вещества . Подобно другим потенциалам он определяет направление самопроизвольного перехода в сторону низшего потенциала. Гетерогенная равновесная система характеризуется равенством химических потенциалов всех компонентов в равновесных фазах и равенством температуры. Правило фаз широко используется в методах физико-химического анализа, который устанавливает зависимость между изучаемы м физическим свойством и составО М системы. [c.59]

Следовательно, химический потенциал выражает изменение свободной энергии с изменением числа молей при Т. V, а. п/ = onst, т. е. при условии, когда число молей всех остальных компонентов, кроме г-того, остается постоянным. [c.19]

Термодинамическое сродство, или изменение химического потенциала определяется изменением парциальных энтальпии и эн тропии, т. е. изменением энергии взаимодействия между молекулами и их расположением. Для того чтобы растворение при Р Т— — onst происходило самопроизвольно (Д 11<0), необходимо соблюдение следующего условия [c.359]

Таким образом, если внутри объема металла локальные деформационные изменения химического потенциала электронов аннулируются путем перераспределения электронной плотности за счет соседних больших объемов с возникновением локальных потенциалов деформации, то в тонком поверхностном слое в окрестности дислокационных скоплений эти изменения компенсируются эквивалентным из-1 менением энергии внешних электронов френкелевского двойного слоя, в резуль- тате чего восстанавливается уровень Ферми, но изменяется работа выхода электрона и, следовательно, сдвигается нулевая точка металла в сторону отрицатель- ных значений на величину потенциала деформации с образованием внутреннего двойного слоя в металле. [c.102]

П. Б Р О Й е Р, А. А. Лопаткин (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова). При попытках дать статистическое описание адсорбционной системы возникают два вопроса 1) выбор модели и метода расчета и 2) задание потенциала взаимодействия. Первая задача являлась для нас основной. Выбор потенциала взаимодействия можно в данном случае рассматривать как вспомогательную задачу. Это обусловлено тем, что с помощью статистики рассчитываются такие сравнительно грубые характеристики адсорбционной системы (и притом для области их монотонного изменения), как средняя энергия адсорбированных молекул, их химический потенциал, изменение дифференциальной энтропии при переходе из газа в адсорбированное состояние и т. п. Все эти величины мало чувствительны к выбору потенциала взаимодействия и даже к выбору модели, на основе которой производится статистическое усреднение. Существенны лишь самые общие свойства потенциала отталкивание на близких расстояниях, притяжение на более далеких, глубина потенциальной ямы и т. п. Уже при помощи простых потенциалов, как, например, потенциал твердых сфер, можно получить удовлетвори-тельнзпо качественную картину при малых заполнениях поверхности. [c.90]

На рис. ИА.1 показан путь процесса при интегрировании для определения химического потенциала компонента в жидкой области нри давлении выше точки росы. Изменение химического потенциала компонента 1 от стандартного состояния А до точки росы вдоль пути AB D определяется методами, изложенными в примере 9Б. Химический потенциал в точке Е (точка кипения) берется равным химическому потенциалу в точке D. Изменения химического потенциала для состава в точке кипения с ростом давления на пути EF определяются с помощью уравнения (НА.01). Упомянутые выше методы дают возможность определять химический потенциал компонента в системе в широком диапазоне давлений и температур. [c.179]

Укажем на некоторые особенности использования уравнения (7.26) для растворов электролитов. Поскольку в термодинамике Гиббса с дополнительным условием электронейтральности можно принять в качестве компонента отдельно взятый ион, то, казалось бы, что подстрочный индекс г при активности в (7.26) отражает активность отдельно взятого иона. Однако следует помнить, что понятие химического потенциала иона сорта г есть математическая фикция, так как операция выделения отдельного иона физр чески неосуществима. Невозможно добавить к раствору ионы только одного знака, поскольку это приведет к возрастанию энергии системы за счет изменения электрического заряда. Это изменение всегда компенсируется добавлением эквивалентного количества противоположно заряженных ионов, в результате свободная энергия системы (раствора) изменяется вследствие добавления некоторого колтества электронейтрального вещества, т. е. [c.154]

Прежде чем приступить к изложению и обсуждению дальне -ших результатов, целесообразно обратить внимание на отличие эффектов растворителя в электрохимической кинетике от соответствующих эффектов в кинетике гомогенных химических реакций. В химической кинетике при изменении природы растворителя мы сталкиваемся в первую очередь с изменением энергии сольватации исходных веществ и продуктов реакции. Эти изменения могут быть довольно большими, и они маскируют при этом более тонкие эффекты, определяемые изменением энергии реорганизации. В электрохимических же реакциях положение существенно иное. При равновесном потенциале свободная энергия исходного состояния — например, сольватированный ион водорода - - электрон в металле, и конечного состояния (газообразный Нг) равны, и это равенство сохраняется при замене одного растворителя на другой. Иными словами, изменение энергии сольватации при переходе от одного растворителя к другому автоматически компенсируется вызванным этим изменением сдвигом равновесного скачка потенциала металл — раствор, так что уровень энергии исходного состояния в целом не меняется. Таким образом, сравнение кинетики в разных растворителях при равновесном потенциале — или, в более общем случае, при одинаковом перенапряжении — есть сравнение в изоэнергетическнх условиях. Поэтому отвечающая этим услови-ЯхМ реальная энергия активации непосредственно не зависит от энергии сольватации реагирующих веществ [41]. Следовательно, электрохимическая кинетика в принципе предоставляет нам уникальную возможность сравнивать реакции в разных растворителях таким образом, что единственным наблюдаемым эффектом оказывается изменение энергии реорганизации (под реорганизацией здесь подразумевается изменение любых координат, приводящее к реакции — это может быть переориентация диполей, перестройка химических связей и т. п.). [c.37]

Согласно теории термодинамики необратимых процессов в изотермических системах силой, вызываю.щей диффузию, является градиент химического потенциала. На первый взгляд непонятно, как химический потенциал, соответствующий равновесным состояниям (характеризующий количество свободной энтальпии), можно использовать для описания скорости необратимых процессов, и в том числе скорости диффузии. Хорошо известно, например, что скорость химических реакций не пропорциональна, в общем, изменению свободной энтальпии процессов. Однако при детальном анализе проблемы было найдено [39], что изменение свободной энтальпии при диффузии, обусловленное смешиванием растворов разной концентрации (которое определялось по градиенту химического потенциала), можно отождествить с работой диффузионных сил против трения среды. Поскольку диффузия — процесс медленный, отклонения от равновесного состояния в течение такого процесса гораздо меньше, чем в большинстве химических реакций. Общее изменение свободной энтальпии при этих условиях почти равно энергии, дисси-пируемой при трении. Таким образом, в изотермической системе термодинамические силы, обусловливающие диффузию i-ro компонента [c.207]

В зависимости от условий эти три процесса переноса в каждом случае дают разный вклад в перенос массы. Если жидкость как целое находится в покое, вязкое течение не влияет на поток если химический потенциал (активность) -го вещества постоянен во всей магериальной системе, диффузия не имеет значения и, наконец, если электрический заряд частиц рассматриваемого -го вещества равен нулю, электрическое поле не дает непосредственного вклада в поток. Однако на практике редко один процесс протекает изолированно от двух других. Так, диффузия изменяет концентрацию раствора и соответственно его плотность, что вызывает конвекцию, т. е. вязкое течение. Электрический ток, проходящий через электролит, способствует изменению концентрации вблизи электродов, что обусловливает диффузию. В большинстве случаев конвекция также дает вклад в суммарный перенос массы. Кроме этого, при диффузии электролита из-за различной подвижности разных ионов в растворе возникает градиент электрического потенциала, влияющий на поток даже в отсутствие внешнего электрического поля. Тем не менее при теоретическом обсуждении переноса массы отдельное рассмотрение трех типов переноса можно считать оправданным, поскольку таким образом подчеркиваются важные соотношения и исключаются трудности, возникающие при их единой обработке. [c.301]

Соотношение между этими двумя видами энергии определяется следующим образом. Изменение механической энергии выражается произведением силы на путь (с1Е=1(1Ь), изменение химического потенциала при изменении состава среды приводит к изменению энтропийной составляющей системы (ЕцгС Л г = 7 5), а в свою очередь сокращающая сила согласно теории высокоэластичности определяется изменением энтропии йЬ = =—Тй8), что позволяет осуществить превращение [c.72]

Формула зависимости химического потенциала компонентов от состава тройного раствора получена в работе [51]. Тимофеев [521 разработал метод расчета химических потенциалов электролитов в смешанном растворе, основанный на применении уравнения Мак-Кея — Перринга, с использованием эмпирических формул, выражающих изменение химических потенциалов электролитов вдоль изоактиваты воды. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология