Свободная энергия измерение

Одной из основных идей современной физики и химии является понятие о квантованных состояниях нли квантованных энергетических уровнях. Большое значение этих представлений для химии обусловлено тем, что все равновесные свойства газов могут быть вычислены на основании данных об энергетических уровнях их молекул. К этим свойствам относятся термодинамические величины теплоемкости, энтропии, свободные энергии образования и константы равновесия химических реакций. Во многих случаях величины, вычисленные таким образом, точнее, чем найденные экспериментально в других случаях вычисления являются единственно доступным в настоящее время методом получения необходимых данных, так как проведение соответствующих экспериментальных измерений практически невозможно. [c.292]

Измерение ЭJ[eI тp о движущей силы гальванического элемента с последующим расчетом свободной энергии реакции по уравнению [c.102]

Вместе с тем выполненные здесь расчеты показывают, что для получения правильной величины свободной энергии в стандартных условиях необходимо располагать не только достоверными экспериментальными данными по измерению констант равновесия, но и правильной величиной теплового эффекта реакции. [c.114]

К сожалению, подобное сопоставление теоретического расчета с экспериментальными измерениями констант равновесия реакции дегидрирования октана пока не может быть осуществлено, вследствие отсутствия величин свободных энергий образования изомеров октена. [c.268]

Действительно, корректная обработка многих результатов, полученных в самых разнообразных условиях, позволяет убедиться в выполнении соотношения Гриффитса Рс а. если брать для расчетов значения удельной свободной энергии тех поверхностей, которые реально успевают образоваться в ходе разрушения. Так, прочность композитов из кварцевого песка с хлоридом натрия, измеренная на воздухе и в воде, оказывается связанной с поверхностной энергией сухой и увлажненной силанольной поверхности [272]. Если же проанализировать результаты измерений скорости роста трещины во влажном кварце [298], то из анализа полученного отношения нижнего и верхнего пороговых значений фактора интенсивности напряжений можно сделать вывод, что при напряжениях выше верхнего порога рвутся силоксановые связи без участия воды, а при докритическом росте трещины успевает образоваться гидроксилированная поверхность и произойти ее [c.97]

Изменение свободной энергии для десорбции и адсорбции можно вычислить по измерениям межфазного натяжения при низких концентрациях [ИЗ], а для всего процесса (0°—0°) — по предельным значениям коэффициента распределения. [c.55]

Процессы адсорбционного равновесия носят статистический характер, поэтому одним из возможных путей решения задачи теоретического обоснования существующих уравнений изотерм адсорбции является использование вероятностного подхода, причем в качестве критерия правдоподобия описания используется информационная энтропия [80]. Согласно информационному принципу максимальной энтропии [79], достоверная отображающая функция распределения, которая содержит наибольшую информацию о результатах измерения случайных величин, должна обладать максимальной энтропией. По одному из положений теории объемного заполнения адсорбент характеризуется предельным объемом адсорбционного пространства, заполнение которого связано с уменьшением свободной энергии газовой фазы А. Кроме того, любая система адсорбент — адсорбат определяется некоторой энергией Е, характеризующей энергетический механизм взаимодействия молекул в зависимости от свойств системы. Характеристику заполнения объема адсорбционного пространства можно рассматривать как некоторую функцию распределения и ее плотности, где параметром функции распределения будет энергетический симплекс [81] [c.223]

В этой связи представляет интерес то, что второе из уравнений (21.30) представляет собой ранее упоминавшееся термическое уравнение состояния (20.28). В старой литературе свободную энергию Гельмгольца многократно привлекали для рассмотрения конденсированных фаз. Объясняется это тем, что вначале интересовались зависимостью от температуры и, принимая во внимание очень слабую зависимость от давления (в области давлений, доступных для обычных методов измерения), пренебрегали различием между постоянным объемом и постоянным давлением. Современное значение свободной энергии Гельмгольца основано прежде всего на том, что этот термодинамический потенциал особенно подходит для расчетов методом статистической термодинамики. [c.107]

Среди термодинамических потенциалов свободная энергия Гиббса находит самое широкое применение. Особое положение ее объясняется тем, что здесь экстенсивными параметрами являются только числа молей, которые сравнительно легко измерить и контролировать. Отсюда следует, что свободную энергию Гиббса можно полностью сконструировать из числа молей и также хорошо поддающихся измерению химических потенциалов. Уравнение (21.8) в этом случае имеет вид [c.108]

Уравнение (55.26) показывает связь повышения температуры кипения со свободной энергией разведения, осмотическим давлением и коэффициентами активности растворителя. Таким образом, последний может быть определен измерением повышения температуры кипения. Так как для расчета молекулярного веса растворенного вещества нужно экстраполировать на бесконечное разведение, то для этого [c.289]

Спектрофотометрические измерения при разных температурах позволяют определить изменения энтальпии АН, энтропии Д5 и свободной энергии АО. [c.27]

Как с помощью измерения ЭДС гальванического элемента определить изменение свободной энергии и константу равновесия окислительно-восстановительного процесса, протекающего в этом элементе [c.100]

В 1907 г. Эйнштейн доказал, что теплоемкость твердых тел при абсолютном нуле (Т = 0) должна быть равна нулю. Благодаря тепловой теореме Нернста оказалось возможным определять абсолютную величину энтропии на основании измерения теплоемкостей при разных температурах. На основании этой теоремы можно вывести известные соотношения, которые позволяют по тепловому эффекту реакции вычислять ее свободную энергию, а зная последнюю, можно предсказать и направление реакции. [c.78]

Еь — характеристика свободной энергии окислительно-восстановительной системы она может быть определена измерением э. д. с., возникающей в цепи, состоящей из каломельного электрода и платиновой пластинки , погруженной в изучаемую среду, воду или влажные осадки. Для этого можно воспользоваться любым потенциометром, который позволяет наряду с pH измерять и э.д. с. цепи. [c.112]

Поскольку мерой химического сродства отдельных реагентов друг к другу является уменьшением их свободной энергии в результате химического взаимодействия, постольку задача сводится прежде всего к изысканию возможности измерения убыли свободной энергии. [c.165]

Выше уже отмечалось, что измерения э. д. с. позволяют определять состояние равновесия химических реакций. При обратимом протекании реакции в гальваническом элементе изменение свободной энергии может быть найдено по уравнению AG = —nFE. [c.185]

Иначе говоря, величины кажущихся свободных энергий взаимодействия сайтов, которые могут быть определены с помощью измерения относительных частот расщепления связей, включают инкремент, связанный со специфичностью ферментативного катализа, а именно с влиянием степени полимеризации субстрата на скорость ферментативного гидролиза. [c.69]

При измерении константы равновесия реакции НгО (ж)-f СО (г) НСООН (ж) найдено, что стандартная свободная энергия образования муравьиной кислоты из простых веществ равна —85200 кал-моль" при 298° К [22], а стандартная свободная энергия образования муравьиной кислоты из простых веществ при 298° К, определенная из измерения теплоемкостей, равна —85370 кал-моль- [23]. Оба эти результата можно считать в пределах ошибки эксперимента тождественными. Какое значение имеет согласие между двумя экспериментальными результатами для обоснования третьего закона термодинамики [c.50]

Изменение энергии Гиббса реакции (IX. 135) АО равно сумме изменений свободных энергий реакции (IX. 133) и (IX. 134) А(3 = АС1 + А( 2 величины А( 1 и А( 2 могут быть найдены путем измерения э.д.с. элементов, в которых можно реализовать эти реакции [c.572]

Таким образом, задача заключается в экспериментальном определении Qa = —А.и и сравнении этой величины с вычисленной на основе того или иного представления о природе поверхностных сил. Процесс адсорбции, как правило, экзотермичен, поскольку и свободная энергия (в самопроизвольном процессе), и энтропия в поверхностном слое (в результате упорядочения) обычно уменьшается и и = АР + ТА8 С 0. Для измерения Qa, в принципе, применим калориметрический метод на практике обычно используют калориметры изотермического и адиабатического типов. [c.111]

Нас будет интересовать главным образом расчет электродвижущих сил гальванических цепей и электродных потенциалов, исходя из общего выражения работы обратимой реакции в гальваническом элементе. Зная эту реакцию и пользуясь стандартными термодинамическими величинами свободной энергии образования веществ, принимающих в ней участие, можно рассчитать э. д. с. гальванического элемента. С другой стороны, прямое измерение э. д. с. гальванического элемента и ее температурного коэффициента дает возможность определить ряд важнейших термодинамических величин с высокой степенью точности, часто недостижимой при использовании классических термохимических методов. [c.62]

Хорошо известно, что окисление водорода кислородом сопровождается очень большим экзо-энергетическим эффектом, сопровождаемым взрывом и пламенем при быстром течении реакции в газовой среде. При протекании реакции в водном растворе электрохимической ячейки свободная энергия процесса отвечает окислительно-восстановительному потенциалу, определяемому с помощью общеизвестных табличных величин, измеренных на опыте. Если та же энергия образования будет выделена в виде света, наблюдается яркое свечение живых существ — светляков. [c.335]

Из первого и второго законов термодинамики вытекают соотношения, которые в принципе позволяют вычислять характеристики равновесий при химических реакциях. Однако осуществление таких вычислений требует знания некоторых экспериментальных данных изменения энтальпии реакции при определенной температуре, например 298 К, теплоемкостей участников реакции в зависимости от температуры, константы равновесия (или свободной энергии) также при определенной температуре. Энтальпии и теплоемкости называются термическими величинами. Их измерения относительно просты и осуществляются с помощью калориметров. Значительно более трудным является определение констант равновесия, особенно для высокотемпературных металлургических реакций. Между тем развитие химии и металлургии в начале текущего столетия требовало разработки способов расчета равновесий. Поэтому было важно найти методы расчетов, основывающиеся лишь на экспериментальных данных о термических величинах. Решение задачи стало возможным в результате открытия нового принципа — третьего закона термодинамики. [c.41]

В общем измерения кинетики релаксации поверхности, зависящие от произведения коэффициента диффузии и поверхностной свободной энергии, чаще используют в случае границы раздела газ — металл для определения поверхностной диффузности, чем для определения поверхностной свободной энергии. Измерение поверхностной диффузности рассматривается в следующем разделе данного обзора что касается определения поверхностной свободной энергии, то по этому поводу имеются лишь работы Блейкли и Микура [28] на платине и Милса, Джонса и Лика [30] на сплаве Ре-3% 51. [c.117]

Мерой рассеиваемости веществ при постоянных Р и Г является изобарный термодинамический потенциал. Вещество может рассеиваться из фазы А в фазу В при условии, что его термодинамический потенциал или свободная энергия, измеренная при Р = onst и Г = onst, в фазе А больше, чем в фазе В [c.91]

К заключению о сильной ненасыщенности двух-, трех- и четырех-члеиных циклов и о большом запасе энергии в них можно прийти не только на основании легкости расщепления подобных циклов. К этому же выводу о ненасыщенном состоянии молекул приводят измерения инкрементов молекулярной рефракции (стр. 63) и величин уменьщения свободной энергии при размыкании циклов. Эти величины следующие [c.304]

Определение поверхностного натяжения по форме капли или пузырька. Жидкая капля или газовый пузырек в жидкости частично деформируются гравитационными силами. Так как сферическая форма обусловлена поверхностным натяжением, то чем оно меньше, тем больше будет деформация. Действие сил тяжести, вызывающее деформацию, усиливается с увеличением размеров капли (или пузырька) и с возрастанием разницы в плотностях капли (или пузырька) и окружающей среды. Зависимость равновесной формы, которая определяется из условия минимума свободной энергии, от поверхностного натяжения можно использовать как метод его измерения. Подобные методы являются строго статическими и, несмотря на большие экспериментальные трудности, получили распространение, в частности, при измерении зависимости поверхностного натяжения растворов поверхностно-активных веществ от времени (Наттинг и Лонг, 1941 г.). В 1961 г. Смолдерс успешно применил анализ формы капли и пузырьков для прецизионного изучения явления смачивания. [c.121]

Полученные значения свободной энергии AG , энтальпии А Hs, численно равные измеренной теплоте растворения —Qs, абсолютную температуру колонки Т подставить в (VIII. 17а) и вычислить энтропию растворения. Расчет произвести для четырех указанных температур и вывести средний результат. [c.200]

Химическим элементом с переносом является рассмотренный ранее элемент Якоби. В этом элементе, кроме реакции вытеснения меди цинком, на границе двух растворов USO4 и ZnS04 может происходить диффузионное перемешивание. Естественно, что этот процесс сопровождается некоторым уменьшением свободной энергии. Вследствие этого э. д. с. элемента не будет точно определяться уравнением (IX.20). Хотя эта неточность обычно и невелика, но она может существенно сказаться при определении активности электролита по измерениям э. д. с. [c.174]

В качестве иллюстрации применения таких измерений приведем пример определения свободной энергии образования интерметаллического соединения dSb. Для этой цели использовался элемент [c.185]

Ячейка для измерения электродного потенциала (рис. 121) — простейший пример электрохимического (гальванического) элемента. Э.д.с. этого элемента возникает за счет протекания окис-лительно-восстановительной реакции. Движущей силой химической реакции является убыль изобарно-изотермического потенциала, или свободной энергии Гиббса АО. С другой стороны, как следует из (VIII. 18), убыль свободной энергии Гиббса определяет максимальную работу химической реакции. Для реакции, осуществляемой в условиях гальванического элемента, работа А, производимая системой, равна A = IUt = QU, где / — сила тока в цепи и — падение напряжения I — время Q — количество электричества. [c.287]

Опыт, описанный в предыдущем разделе, показыват, что тенденция реагентов самопроизвольно превращаться в продукты в процессе окислительно-восстановительной реакции может быть оценена количественно разностью потенциалов, измеренной между электродами. Действительно, эта разность потенциалов связана с изменением свободной энергии АО, которое сопровождает окислительно-восстановительную реакцию. Как уже указывалось, изменение свободной энергии АО изотермитеского и обратимого окислительно-восстановительных процессов равно при постоянном давлении электрической работе [c.287]

Наряду с измерением толщин пленок интерферометрические измв рения позволяют получить другую важную термодинамическую характеристику пленок — их удельную свободную энергию или, как чаще говорят, натяжение пленки Опл (по аналогии с поверхностью раздела фаз, удельная энергия пленки численно равна ее натяжению) [c.280]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология