Свободная энергия связь с теплотой

Различают воду, связанную в виде гидроксильных ионов, и воду молекулярных соединений типа кристаллогидратов, последняя связана значительно слабее первой. По величине давления диссоциации гидратов в зависимости от температуры можно рассчитать свободную энергию связи воды и теплоты нарушения связи, приняв за основу зависимость давления насыщенного пара свободной воды от температуры. [c.24]

Непосредственное определение свободной энергии связано с большими трудностями. В случае неполяризующихся электродов можно выразить свободную энергию химической реакции путем измерения электродвижущей силы. Однако таким способом можно определять величину свободной энергии только в обратимых окислительно-восста-новительных системах, где измерение электрического потенциала дает меру химического потенциала окислительно-восстановительных реакций. В других случаях можно использовать соответствующие таблицы, которые содержат величины стандартных свободных энергий теплот образования различных веществ. В табл. 16 приведены эти данные для некоторых веществ. [c.96]

Время релаксации т связано с изменением свободной энергии АР, теплотой ЛЯ и энтропией активации дипольной релаксации выражением [137—139 [c.21]

Вторым моментом является отождествление свободной энергии и теплоты сольватации, которое вносит определенную произвольность в расчет. Действительно, электростатическая работа заряжения сферической частицы представляет собой свободную энергию. Электростатические слагаемые в уравнении (111.21), характеризующие взаимодействие между ионом и диполем, по смыслу также означают свободные энергии соответствующих процессов (см. гл. II, 1). Между тем, такой член, как теплота испарения, является энтальпийным, а не энергетическим. То же самое относится к теплоте образования водородной связи при переходе пер- [c.112]

Свободная энергия связана с растворимостью, упругостью пара, температурой и теплотой фазовых переходов соотношениями [c.97]

Приводимые здесь и нише данные по энергиям все связаны с теплотой реакции ЛН° . Недостаток данных по энтропиям затрудняет систематическое определение свободных энергий [c.118]

Практически используемые энергии химических связей существенно отличны от рассмотренных выше. Практическая энергия связи является той долей энергии, поглощаемой при полной диссоциации молекулы на свободные атомы, которая приходится на данную связь. Складывая величины таких энергий для всех химических связей в молекуле, получаем то же значение энергии (теплоты) образования молекулы из свободных атомов (атомной теплоты образования), которое использовали при расчете энергии связей. Путь расчета атомных теплот образования соединений был рассмотрен выше (стр. 64—65). Зная атомные теплоты образования соединений и используя закон Гесса, можно найти энергии связей. [c.68]

Физический смысл (2.70) ясен — скорость реакции в общем случае определяется не только теплотой активации, но и изменением свободной энергии при переходе в активированное состояние, причем эти факторы противоположны по своему действию. Если переход в активированное состояние ведет к сильному увеличению энтропии, то реакция будет идти с большой скоростью несмотря на высокие значения энергии активации. И напротив, если возрастание энтропии невелико, то даже при низких значениях ДН (или ди) реакция будет протекать медленно. Поскольку величина ДН (или Ди) связана с энергией активации, то величину ДЗ формально можно связать со стерическим фактором из (2.20). По этой причине стерический фактор иногда называют энтропийным множителем. [c.78]

Растворы высокомолекулярных углеводородов в жидком пропане можно отнести к классу атермальных, поэтому перераспределение компонентов в системе до равновесного состояния связано с затратой свободной энергии. Таким образом энтропийная составляющая свободной энергии определяет свойства атермальных растворов, так как теплота смешения у атермальных растворов отсутствует. [c.220]

Непрозрачность металлов также обусловлена присутствием в кристаллической решетке (а также и в расплаве) свободных электронов. Подвижные электроны в металле гасят световые колебания, превращая их энергию в теплоту или, в определенных условиях, используя ее для высвобождения электронов с поверхности металла (фотоэлектрический эффект). Как известно, металлический блеск объясняется тем, что металлы отражают большую долю падающего на них света. Интенсивность блеска определяется долей поглощаемого света. Наиболее ярко блестят палладий и серебро. Большинство металлов почти полностью отражает свет всех длин волк спектра, в связи с чем они имеют белый или серый цвет. И только некоторые металлы (медь, золото, цезий) поглощают зеленый или голубой свет сильнее, чем свет других длин волн, в связи с чем они окрашены в желтый или даже красный цвет. Этим объясняется способность всех металлов полностью отражать радиоволны, которая используется для обнаружения различных металлических объектов с помощью радиоволн (радиолокация). [c.221]

Пусть тело А, обладающее свойствами идеального газа, имея начальную температуру Та, остывает в среде С, температура которой Тс < T a. Если бы температура среды была равна абсолютному нулю и оставалась таковой иа протяжении всего процесса, то тело А, остывая до температуры среды, т. е. до абсолютного нуля, сообщало бы ей всю свою внутреннюю энергию. Однако Тс> О, и тело А, в соответствии с постулатом Клаузиуса, может остывать лишь до Тс, следовательно, оно может сообщать среде лишь часть своей внутренней энергии, называемую свободная энергия — энергия Гиббса (Гельмгольца). Другая часть внутренней энергии тела А, равная теплоте нагрева этого тела от абсолютного нуля до Тс, остается при нем и не может быть использована в данном процессе. Эта часть энергии заперта в теле А, связана запретом, указанным постулатом Клаузиуса. Поэтому ее называют связанная энергия. [c.69]

Среднюю энергию связи вычисляют исходя из теплоты атомизации, т. е теплового эффекта реакции разложения данного вещества на свободные атомы Для реакции, записываемой в общем виде [c.183]

Согласно этим традиционным представлениям, уменьшение свободной энергии системы при мицеллообразовании связано с падением энтальпии системы и, следовательно, мицеллообразование должно сопровождаться выделением тепла. Однако при экспериментальном определении теплот мицеллообразования было установлено, что эти теплоты малы, а в некоторых случаях даже имеют отрицательное значение, т. е, мицеллообразование сопровождается поглощением тепла. Этот результат можно объяснить особыми свойствами воды, обусловленными существованием в воде структур ближнего порядка. [c.406]

Решение. В молекуле ацетилена Н—С = С—Н имеются две связи С—Н н одна связь С = С. По энергиям связей определяем теплоту образования ацетилена д из свободных атомов углерода и водорода, находящихся в газообразном состоянии [c.46]

Устойчивость комплексного соединения (в твердом состоянии) определяется изменением свободной энергии при образовании его из аддендов и простой солн. Однако, давая характеристику устойчивости комплексных соединений, часто ссылаются на теплоту их образования последняя величина связана с изменением свободной энергии посредством уравнения [c.357]

Статистическая механика вскрыла механизм процессов и позволила свести термические (теплота, теплоемкость и др.), термодинамические (энтропия, свободная энергия и др.) и кинетические (коэффициенты диффузии, вязкости и др.) характеристики к микроскопическим (радиусы молекул, частоты колебаний, энергии связей и др.). Однако эти микроскопические характеристики не являются первичными и могут быть сведены к характеристикам элементарных частиц, из которых состоят атомы и молекулы. При решении подобных задач обычно осуш,ествляются следующие стадии. [c.421]

Энергии химических связей и их использование в термохимических расчетах. Энергия химической связи представляет, собой ту долю энергии, поглощаемой при полной диссоциации молекулы на свободные атомы, которая приходится на данную связь. Сумма таких энергий для всех химических связей в молекуле равна атомной теплоте образования вещества. Расчет энергии связи, рассмотренный выше, является простейшим. В более сложных соединениях, содержащих разные химические связи, на энергию данной связи влияют все остальные. Тем не менее, путем ряда упрощений и отбора лучших экспериментальных результатов получены более или менее удовлетворительные значения энергий связи между различными атомами. Они часто используются для расчета энтальпий образования веществ по уравнению (У.Б), особенно в тех случаях, когда имеют дело с только что синтезированными или плохо изученными соединениями и когда хотят оценить их относительную устойчивость или подсчитать теплоту реакции с участием этих веществ. Расчет дает удовлетворительный результат, если 1) атомы в молекуле связаны простыми связями 2) имеют нормальную ковалентность, т. е. 3 для азота, 4 для углерода и т. д. [c.86]

Неметаллы VI и VII групп вступают в реакции почти со всеми элементами, как металлами, так и неметаллами, способными предоставлять электроны для образования ионных или ковалентных связей. Так, кислород непосредственно соединяется со всеми элементами, кроме благородных газов и некоторых металлов с предельно низкой химической активностью (Аи, 1г и т.п.). В табл. 18.4 приведены типичные значения теплоты образования и стандартной свободной энергии образования оксидов металлов. Последовательное уменьшение этих характеристик по абсолютной величине приблизительно соответствует уменьшению реакционной способности металлов. Подобные закономерности изменения термодина- [c.332]

Это первый представитель алканов, который в отличие от других членов гомологического ряда имеет только одну связь С-Н, средняя энергия которой составляет 415,1 кДж/моль. По сравнению с другими углеводородами он имеет минимум свободной энергии (50,74 кДж/моль), минимальное значение энтальпии (теплосодержание, 74,78 кДж/моль) теплоемкости и энтропии, а также высокие значения критической температуры и давления, что приводит к высокой стойкости метана и способствует его повсеместному распространению. Он имеет наибольшую теплоту сгорания 497838 кДж/ моль. Физические свойства метана представлены в табл. 10. [c.25]

По классификации П.А.Ребиндера, основанной на анализе форм и энергии связи влаги с материалом, суспензионный ПВХ после выделения его из суспензии в осадок содержит свободную (несвязанную) влагу, находящуюся в макрокапиллярах и макропорах с г> 10-" м. В принципе эта влага может быть удалена механическим способом, однако применяемое для разделения суспензий ПВХ высокопроизводительное оборудование, в частности осадительные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка, не обеспечивает полного удаления свободной влаги. Например, после осадительных центрифуг в ПВХ остается 10 - 15% этого вида влаги из 25 - 30% общего количества воды в осадке. По данным Б.С.Сажина [120] содержание влаги в пористом ПВХ в макрокапиллярах при стыковом состоянии достигает 21 -26%. Большая часть остальной влаги является капиллярно связанной (радиус капилляров г< 10 м), на испарение ее требуется дополнительная к теплоте фазового превращения энергия, обусловленная снижением давления пара над вогнутой поверхностью менисков воды. Дополнительную энергию можно рассчитать как работу отрыва одного моля при изотермическом обратимом процессе [82] [c.87]

В целях удобства изложения вопрос о свободной энергии будет рас смотрен в следующих главах, а в этой главе мы рассмотрим те величины, которые могут быть получены из данных о свободной энергии, хотя такое расположение материала и может показаться несколько произвольным. Вначале будет рассмотрена наиболее важная из этих величин—относительное парциальное молярное теплосодержание и соответствующая ей интегральная величина—относительное кажущееся молярное теплосодержание (теплота разведения). Затем будет весьма подробно разобран вопрос о парциальной молярной теплоемкости, абсолютное значение которой может быть вычислено. Далее будет изложен также вопрос о теплоте нейтрализации, и таким образом все эти калориметрические величины можно будет рассматривать в непосредственной связи друг с другом. Последние параграфы будут посвящены парциальным молярным объемам, расширяемости и сжимаемости. [c.217]

В процессе исследования. свойств смесей полимеров неоднократно проводились экспериментальные работы по определению их совместимости. При этом особое внимание уделялось термодинамическим характеристикам (изменение теплоты и свободной энергии при смешении, расслаивание растворов полимеров) или показателям фазового состояния смеси полимеров. Наиболее сложным явился вопрос, что может служить мерилом фазового состояния, ведь даже низкомолекулярные жидкости содержат ассоциированные молекулы, В связи с указанным представления об однофазной системе, как системе, где смеси компонентов раздроблены до молекулярных размеров, неточны.]р меси полимеров являются одно- фазными, когда они обладают полной структурной однородностью, характеризуются одной областью стеклования, поэтому для практической оценки наличия полной или ограниченной термодинамической совместимости решающее значение имеют точные физические методы определения температурных областей релаксационных переходов в полимерах и их смесях. [c.13]

По мере разбавления раствора сильного электролита совершается работа против электрических сил ионных атмосфер. При этом происходят дополнительные изменения внутренней энергии за счет теплот растворения, знак и величина которых зависят также от изменений, происходящих в растворителе. Этой добавочной внутренней энергии соответствует добавочное изменение свободной энергии, и появление поправочного множителя к концентрации в виде коэффициента активности, характеризующего уменьшение реакционной способности иона, связанное с наличием ионной атмосферы. Для раствора, содержащего М частиц каждого /-го сорта в некотором заданном объеме (У=соп51) свободная энергия / связана с внутренней уравнением Гиббса—Гельмгольца [c.390]

Гидрофильность, как и лиофильпооть вообще, определяется прежде всего величиной свободной энергии связи данного вещества или поверхности данного тела, напр, дисперсной фазы, с водой. Т. обр. гидрофильность можно оценить соответствующими тепловыми эффектами, измерения к-рых при различных т-рах позволяют с помощью методов химич. термодинамики вычислить свободную энергию связи. В этом смысле гидра гацию следова1го бы рассматривать как проявление гидрофильности. Обычно же гидрофильность характеризуют адсорбционной связью с водой, образованием с нею неопределенных соединений. Полная характеристика гидрофильности выражается распределением количества воды по величинам анергии связи. Для воды, адсорбционно связанной с единицей поверхности данного твердого тела, практически учитывают только энергию связи первого слоя молекул воды (мопомолекулярного слоя), так как энергия связи последующих слоев значительно меньше. Гидрофильность выражается, т. обр., дифференциальными теплотами смачивания данного тела водой на единицу его поверхности или теплотами адсорбции водяного пара. Для этого могут быть измерены интегральные теплоты смачивания или адсорбции при различных количествах адсорбционно связанной воды. [c.469]

Химически связанная вода. Различают ионную связь влаги с материалом и воду молекулярных соединений типа кристаллогидратов ( aSO4 пН2О), причем связь последней с материалом значительно слабее. Свободную энергию связи воды и теплоту разрыва связи можно рассчитать, приняв за основу зависимость давления насыщенного пара свободной воды от температуры. [c.23]

Следствием нормального распределения компонентно-фракционного состава по свободным энергиям образования является аналогичное распределение состава по стандартным температурам кипения, теплотам фазовых переходов, молекулярным массам, геометрическим характеристикам компонентов и фракций и т.д., рис 2.1. Уравнение (2.2) означает, что различные компоненты МСС связаны в единую энергетическую систему, и выступают, как единый статистический объект. Индивидуальность компонентов отходит на второй план. В э той ситуации различные по химическому составу системы в различных процессах, при условии совпадения средних значений энергии Г иббса, проявляют близкие химические и физические свойства. Такие системы будем рассматривать как изоэнергетические или изореакционные. Например, нами установлено, что совершенно различные нефтяные фракции и индивидуальные углеводороды с точки зрения кинетики процесса пиролиза ведут себя одинаково в условиях высоких температур, независимо от химичекой природы сырья и от того, каталитический этот процесс или термический. Так, были изучены различные системы от индивидуальных углеводородов до высокомолекулярных нефтяных фракций и наГще-на универсальная зависимость фактора жесткости процесса пиролиза, которая характеризует отношение суммарной массы пиролиза до Сз включительно, к массе пропилена (глава 3). На рисунке 2.2 [Ш, 11] представлена зависимость фактора [c.50]

Выражение термодинамического сродства через свободную энергию шозБОЛяет нам обобщить химические реакции, подводя под категорию реакций и многие физические процессы, и, в частности, изменения агрегатных состояний вещества. С химическими реакциями эти процессы имеют следующие общие черты во-первых, в результате изменений агрегатных состояний получается вещество с другими физическими свойствами во-вторых, эти процессы связаны с поглощением или выделением теплоты в-третьих, как, например, при кристаллизации переохлажденной жидкости, мы имеем процесс, ведущий к устойчивому равновесию, причем в адиабатных условиях этот процесс, как показано, ведет к возрастанию энтропии, а в изотермических условиях, подобно химическим реакциям, сопровождается уменьшением свободной энергии. Мы можем, таким образом, изменение агрегатных состояний рассматривать как некоторый предельный случай химических реакций, когда количество другого реагирующего вещества равно нулю. [c.166]

Энергии связей Н—Вг и Н—I равны соответственно 87 и 71 ккал/моль, их силовые константы — 3,8 и 2,9, дипольные моменты молекул НВг и HI — 0,83 и 0,45, а их ионизационные потенциалы—11,6 и 10,4 в. Жидкие галондоводороды характеризуются при температурах кипения плотностями 2,2 (НВг) и 2,8 (Н1) г/см и теплотами испарения 4,2 и 4,7 ккал/моль. Как растворители, они похожи на НС1 ( 2 доп. 24). Энергии диссоциации молекул НГ на свободные газообразные поны № и Г составляют 363 (HF), 325 (НС1), 315 (НВг) и 307 (HI) ккал/моль. Теплота образования AtH из элементов оценивается в —25 ккал/моль. [c.280]

При самодиффузии в чистом металле D[=D2=D 2= =-Осамод. Какими характеристиками определяются величины коэффициентов диффузии При блуждании частица должна оторваться от своего узла, нарушить связи с соседними атомами. Поэтому можно ожидать существование связи между энергией активации самодиффузии Е и теплотой сублимации о, которая является мерой энергии связи в решетке. Опыт действительно показывает, что Efa=k, где k — постоянная, зависящая от природы кристаллической решетки. Так, для гранецеитрирован-ных решеток k=0,67. Таким образом, для совершения блуждания надо затратить 2/3 энергии связи. Следовательно, в решетках с большой энергией связи диффузия будет происходить медленнее. В этом проявляется влияние на диффузионную иодвижность так называемого термодинамического фактора. Влияние этого фактора на скорость диффузии проявляется также и в том, что в реальных растворах ноток диффузии не будет проиорцио-иален градиенту концентрации. При рассмотрении связи коэффициента диффузии с подвижностью мы приняли для парциальной свободной энергии компонента iui выражение, справедливое для разбавленных растворов. [c.203]

Применительно к С. влагу классифицируют в более широком смысле на свободную (легко удаляемую) и связанную (адсорбционную, осмотич., микрокапилляров). Скорость испарения свободной влаги из материала равна скорости испарения воды со своб. пов-сти жидкости. Связанная влага испаряется из материала с меньщет скоростью, чем с пов-сти воды. Расчет сушилок необходимо проводить с учетом энергии связи влаги с материалом. Суммарный расход теплоты на С. [c.481]

Отсюда следует также и энергетический баланс цикла. Энергетические потребности цикла представляются весьма скромными это детерминация положения аминокислотного остатка в полипептидной цепи, AG°%+ 10 кДж/моль (2,5 ккал/моль) и образование пептидной связи, AG° + 2 кДж/моль (+0,5 ккал/моль). Ясно, что эти энергетические потребности всего цикла с избытком покрываются той свободной энергией, которая освобождается при деацилировании аминоацил-тРНК, Д G° -30 кДж/моль (-7 ккал/моль). Тем не менее, сопряженно с циклом происходит гидролиз двух молекул ГТФ (см. рис. 80), дающий освобождение еще дополнительного большого количества свободной энергии, АСР -60 кДж/моль (-15 ккал/моль). Таким образом, элонгация выглядит процессом расточительным, мало экономичным, с низким коэффициентом полезного действия. Преобладающая часть свободной энергии, освобождаемой в ходе цикла, диссипирует в теплоту. [c.209]

Прежде всего, вода влияет на водородные связи в глобуле. Для стабилизации элементов вторичной структуры и пространственной структуры в целом необходимо, чтобы образование внутримолекулярных водородных связей давало бы больший выигрыш свободной энергии, чем образование водородных связей с молекулами воды. Эти эффекты, однако, не столь значительны. Клотц и Франклин [79, 80] установили, что образование водородносвязанных димеров метилацетамида НзС—МН—СОСНз энергетически выгодно в органических растворителях, но не в воде. Теплота образования димера в ССЦ равна 4,0 ккал/моль, в СНС1з она равна 1,6 ккал/моль, а в воде близка к пулю. Птицын и Скворцов оценили энергию образования водородных связей в полиглутаминовой кислоте и в полилизине, проводя тео- [c.222]

Термодинамическая вероятность протекания химической реакции определяется величиной изменения в процессе свободной энергии Гиббса. Необходимым условием протекания реакции деструкции является отрицательное значение энергии Гиббса. Термические реакции протекают по радикальному механизму как цепные, так и не цепные. Вероятность протекания ионных реакций незначительная. Так, гетеролитичес-кий распад, например, связи С-С происходит с затратой энергии 1206 против 360 кДж/моль для гомолитического распада. Согласно радикально-цепной теории, при первичной стадии термического распада парафиновых углеводородов образуются два свободных радикала, которые могут дать начало реакционным цепям. Направление распада молекулы парафинового углеводорода на радикалы зависит от величины энергий связей, которые характеризуются теплотой их образования. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология