Состояние элемента стандартно

Таблица 25. Изменение энтропии при переходе 1 г-атом элемента из нормального состояния в стандартных условиях в состояние идеального одноатомного газа

Поскольку всегда измеряются только изменения энтальпии, величина энтальпии какого-либо химического соединения зависит от произвольного выбора начала отсчета. Хотя такое соглашение и не является общепринятым, удобно приравнять мольную энтальпию соединения при стандартных условиях к теплоте его образования из элементов при стандартных условиях. Остается еще произвольность в выборе агрегатного состояния элементов, но это обстоятельства не имеет значения, если принято условие, что агрегатное состояние данного элемента берется одним и тем же при расчете теплот образования всех включающих его соединений. [c.41]

Стандартные состояния веществ, основные стандартные состояния элементов и стандартная температура. При изучении термодинамических свойств веществ и параметров реакции большое значение приобрело понятие стандартного состояния. Для индивидуальных твердых веществ и жидкостей в качестве стандартного принимают состояние их при давлении 1,013-10 Па (т. е. 1 атм) и данной температуре. Для индивидуальных газов в качестве стандартного принимают состояние их в виде гипотетического идеального газа, фугитивность которого равна единице при данной температуре, и энтальпия вещества в этом состоянии равна энтальпии реального газа при той же температуре и при давлении, равном нулю. Свойства индивидуальных газов при давлении 1,013-10 Па (т.е. 1 атм) частью не слишком сильно отличаются от свойств их в стандартном состоянии, и при расчетах, не требующих высокой точности, обычно пренебрегают этим различием. [c.22]

Окислительно-восстановительные реакции весьма типичны для кислородных соединений азота и фосфора. Для определения направления протекания окислительно-восстановительных реакций можно использовать значения стандартных электродных потенциалов или свободной энтальпии АО. Наглядное представление о положении равновесия или о направлении хода реакций (без учета кинетических факторов) можно получить из диаграммы окислительных состояний элемента в водном растворе. Для ее построения необходимо найти степень окисления элемента в простом соединении или ионе (если атомы элемента связаны только с атомами кислорода или водорода), которая численно равна формальному заряду на атоме элемента, если принять для атома кислорода заряд —2, а для атома водоро- [c.540]

Элемент Стандартное состояние Элемент Стандартное состояние [c.152]

С составом веществ используется для оценки недостающих значений, но в этом отношении лучшие результаты дает использование энтропии образования данного соединения не из простых веществ, отвечающих основному стандартному состоянию элементов, а из свободных атомов элементов. [c.56]

Абсолютное значение энергии Гиббса системы определить невозможно, поскольку в энергию Гиббса входит энтальпия. Но ее можно выразить в виде разности энергий Гиббса двух различных состояний, одно из которых принято за стандартное. Энергия Гиббса, связанная с образованием соединения в стандартном состоянии идеального газа, чистой жидкости или в твердом состоянии при давлении 0,1 МПа (1 атм) из элементов, взятых в их стандартных состояниях, называется стандартной энергией образования Гиббса и обозначается надстрочным индексом ( нуль ) AOf°. [c.53]

В расчетах методом суммирования широко используются термодинамические характеристики реакций образования веществ. Свободная энергия образования вещества в стандартных условиях, АРf, представляет собой изменение свободной энергии, происходящее при образовании этого вещества в его обычном состоянии (твердое тело, жидкость или газ) из составляющих элементов, находящихся в стандартном состоянии. За стандартное состояние элемента обычно принимается его наиболее стабильная форма при комнатной температуре. Стандартное состояние углерода — графит, водорода или кислорода — двухатомные газы. Изменение свободной энергии в стандартных условиях можно легко рассчитать, складывая стандартные свободные энергии образования индивидуальных компонентов реакции. Так, например, АР° для сгорания бутадиена (первая реакция в (УП-4) рассчитывается по выражению [c.361]

Вычислим теперь зависимость свободной энергии аммиака от его парциального давления в смеси газов (точнее, свободную энергию образования аммиака из составляющих элементов в их стандартных состояниях). Поскольку стандартная свободная энергия образования аммиака при 298 К равна — 16,64 кДж моль , можно записать [c.77]

При сопоставлении различных состояний элементов и при рассмотрении реакций образования из них химических соединений возникает необходимость выбрать одну из различных форм существования элемента в данных условиях в качестве базисной формы, по отношению к которой можно выражать значения термодинамических параметров соответствующих процессов. Стандартное состояние элемента в этой форме мы будем называть основным стандартным состоянием . [c.23]

Как правило, основным стандартным состоянием элемента считают стандартное состояние его для той формы, которая термодинамически наиболее устойчива при данной температуре и [c.23]

Обычно в качестве стандартного состояния элемента (простого вещества) выбирается такое состояние, при котором данный элемент устойчив при 1 атм. Выбор стандартного состояния для шести из рассматриваемых здесь девяти элементов очевиден — углерод в виде графита, водород, кислород, азот, фтор и хлор в состоянии идеального двухатомного газа при 1 атм во всем интервале температур от 298 до 1000° К. Бром, иод и сера стабильны в конденсированных фазах при 1 атм в интервале температур от 298° К до точек кипения этих элементов. Поэтому мы приняли в качестве стандартных состояний эти конденсированные фазы до нормальных точек кипения, а выше этих температур — состояния идеального двухатомного газа. Необходимо отметить, что это обусловливает при температурах фазовых переходов разрыв непрерывности изменения энтальпии образования всех соединений, в состав которых входят данные элементы. В случае серы наблюдается также небольшой разрыв непрерывности изменения энергии Гиббса для процессов образования, поскольку пар, находящийся в равновесии с жидкой серой при температуре кипения, представляет собой сложную смесь многоатомных молекул (х=к, 6, 8, причем возможны и другие значения). Испарение с образованием молекул За при 1 атм и 717,75° К не является равновесным процессом и, следовательно, связано с изменением энергии Гиббса. [c.228]

При высоких температурах вопрос об основном стандартном состоянии элемента во многих случаях существенно усложняется и выбор его становится еще более условным. Пары серы, селена, фосфора, мышьяка, натрия, калия и некоторых других элементов обладают сложным молекулярным составом, который меняется с температурой. Так, в парах серы содержатся в равновесии молекулы 82, 5б, 83 и другие относительное содержание их зависит от температуры и давления. В подобных случаях чаще всего целесообразно принять в качестве основного стандартного состояния элемента газ, состоящий из молекул одинакового состава. Так, в настоящее время в качестве основного состояния для серы и фосфора иногда принимают газ с двухатомными молекулами, а для лития, натрия и калия — газ с одноатомными молекулами. При наличии необходимых данных расчет свойств реального газа не представляет затруднений. [c.24]

Абсолютные значения энергии Гиббса системы определить невозможно, поскольку в энергию Гиббса входит величина энтальпии. Величину энергии Гиббса можно лишь выразить в виде разности энергий Гиббса двух различных состояний, одно из которых принято за стандартное. В гл. VIII приведены термодинамические величины для стандартного состояния каждого из элементов, входящих в органические соединения, а также данные для некоторых важных неорганических соединений. Аналогичные величины для стандартных состояний органических веществ представлены в виде таблиц в последующих главах. Эти таблицы содержат величины энергии Гиббса, отвечающие образованию соединения в его стандартном состоянии из элементов, находящихся в своих стандартных состояниях. Для соединений в качестве стандартного желательно выбирать такое состояние, которое отвечало бы наибольшему удобству при использовании, поэтому для большинства приведенных соединений в качестве стандартного используется состояние гипотетического идеального газа при давлении 1 атм. Для некоторых соединений, обладающих очень низким давлением пара, термодинамические данные указаны для твердого или жидкого состояния. В принципе стандартное состояние идеального газа можно использовать непосредственно в расчетах при малых давлениях газовой фазы при расчете термодинамических свойств веществ при более высоких давлениях нетрудно внести соответствующие поправки к свойствам вещества в состоянии идеального газа, обусловленные его неидеальным поведением при высоком давлении. Энергия Гиббса, связанная с образованием соединения в стандартном состоянии идеального газа, чистой жидкости или в твердом состоянии при давлении 1 атм из элементов, взятых в их стандартных состояниях, называется стандартной энергией образования Гиббсаи обозначается надстрочным индексом градус AGf. [c.135]

Хотя термин стандартный является общим в названии стандартного состояния веществ, основного стандартного состояния элементов и стандартной температуры, однако понятие стандартной температуры является вполне независимым от других. [c.25]

Если в реакциях принимают участие простые вещества, отвечающие основному стандартному состоянию элементов в данных условиях, то для них эти величины (АЯ .,,. ... Ig/ f.O равны нулю. Если же в качестве базисных в данном случае принимаются другие формы простых веществ в стандартном состоянии, например So(r) вместо ромбической серы или Вг2(г) вместо жидкого брома, то равными нулю считаются указанные параметры реакции образования той формы элемента, которая принимается в данном случае в качестве базисной. [c.53]

Электродвижущая сила, которая получается, если все участники реакции находятся в стандартных состояниях, называется стандартным значением электродвижущей силы для данного элемента. Если обозначить эту величину через Ф , то из (34.36), (34.41), (34.43) и (52.18) получим [c.265]

Какие же величины целесообразно выбрать для составления термохимических таблиц Остановимся на этом важном вопросе. Так как большинство процессов протекает при постоянном давлении, то такие таблицы целесообразно составлять для энтальпий. Вообще говоря, при вычислении изменения энтальпии при реакции (АЯ) не имеет значения, какое состояние принято за начало отсчета (так называемое стандартное состояние). Наиболее удобно, однако, в качестве стандартного состояния выбрать состояние элементов при 25° С (298 К) и давлении 1 ат. Если какой-либо элемент существует в нескольких модификациях, то в качестве стандартного состояния принимают ту модификацию, которая является устойчивой при 25° С и атмосферном давлении. [c.22]

Значок ° в обозначении АЯ/ указывает на то, что выбранные нами определенные состояния соответствуют стандартным состояниям простых веществ (элементов). В качестве стандартного состояния твердых веществ и жидкостей принимают состояние их при давлении [c.80]

Для образования иона Hg исходным стандартным состоянием элемента будет уже жидкая ртуть [c.181]

Одной из важнейших характеристик гальванического элемента является разность потенциалов (напряжение) между его электродами, Она относится к такому состоянию элемента, когда электроды находятся в химическом равновесии с окружающим их раствором и между ними протекает бесконечно малый ток, что соответствует состоянию, когда электроды разъединены. Это напряжение называется электродвижущей силой (сокращенно э. д. с.). Для ее вычисления нужно взять разность соответствующих электродных потенциалов. Так, зная стандартные потенциалы электродов [c.247]

При этом энтальпия элементов в их стандартном состоянии условно полагается равной нулю В качестве стандартного выбирается устойчивое состояние элементов при давлении 101 кПа и температуре реакции Теплота образования молекул является фундаментальной термохимической величиной Однако ее значение для многих соединений неизвестно, в связи с чем квантово-химические расчеты представляют значительный интерес дпя химии [c.324]

Чтобы термодинамические данные можно было использовать при химических расчетах, необходимо какие-то состояния элементов или соединений принять за стандартные. Например, если мы говорим об изменении свободной энергии при превращении одного или нескольких чистых соединений в другие, необходимо указать, к какому состоянию относятся, эти данные (кристаллическому, жидкому, газообразному или состоянию в растворе) и при каком давлении они получены (особенно если в реакциях участвуют газообразные вещества). Стандартное давление — это обычно давление в 1 атм. Стандартным состояниям элементов отвечают чистые кристаллические, твердые или газообразные вещества, например С (графит), S (кристаллическая ромбическая), Р (кристаллический белый). Na, О2 и Но (газообразные). Необходимо также указать температуру. Приводимые значения термодинамических величин чаще всего соответствуют 25°С. [c.208]

Следует отметить, что стандартное состояние элементов выбрано очень условно — для углерода это графит с его сложной структурой и вторым валентным состоянием углерода, для водорода, кислорода и азота — газообразное состояние (25° С и 1 атм) с двухатомными молекулами и т. д. Таким образом, при переходе от элемента к соединению связи не только образуются, но и разрываются. Поэтому более показателен расчет теплоты образования из свободных атомов элементов в расчете на газообразное состояние при 25° С и 1 атм. Для этого, к теплоте сгорания элементов в стандартном состоянии надо добавить теплоты образования свободных атомов из элементов (для стандартного состояния тех и других), равные следуюш,пм величинам (в ккал г-атом) [c.343]

В современной литературе для выбора начала отсчета энтальпии индивидуальных веществ (так же как для определения их теплот образования) обычно принимается, что энтальпия элементов в стандартных состояниях при некоторой температуре Го равна нулю. Под стандартным состоянием элементов понимается их устойчивое состояние при этой температуре и давлении в одну атмосферу. Тогда вместо абсолютной энтальпии Нт, определение которой невозможно, удобно ввести новую функцию, получившую в теплотехнической литературе название полной энтальпии 1т. Величина 1т равна теплоте образования данного вещества при температуре Т из элементов в стандартных состояниях при температуре [c.30]

Здесь АН°1 —теплота образования вещества при температуре Г, равная изменению энтальпии при его образовании из элементов при этой температуре, взятых в их стандартных состояниях (определение стандартного состояния дано на стр. 23). [c.151]

Стандартные состояния элементов, в которых их теплоты образования принимаются равными нулю, указаны в табл. 15 и оговорены в каждом из параграфов по выбору термохимических величин. Электронный газ при летучести, равной единице, находится в стан- [c.151]

При этом энтальпия элементов в их стандартном состоянии условно полагается равной нулю. В качестве стандартного выбирается устойчивое состояние элемента при давлении 101 кПа и температуре реакции. Например, при образовании двуокиси углерода из углерода и кислорода в качестве стандартного состояния кислорода выбирается молекулярный кислород, а в качестве стандартного состояния углерода — графит [c.421]

Условные гипотетические формы состояния некоторых элементов используются для выражения параметров реакций образования соединений и при обычных температурах. Так, вместо основного, стандартного состояния жидкого брома, Вг2(ж), кристаллического иода, ЬСкр), и ромбической серы, 8(ромб), в качестве исходного состояния в этих реакциях нередко принимают гипотетические формы их в виде идеального газа с двухатомными молекулами Вг2(г), I2(r) и S2(r) в стандартном состоянии, т. е. при фугитив-ности, равной единице. Вместе с тем можно рассматривать эти же элементы в форме одноатомного газа в стандартном состоянии. Когда в качестве базисного принимают не основное, а какое-нибудь другое стандартное состояние элемента, это обязательна нужно оговаривать. [c.25]

Значение, полученное при выборе Ы2 (р) в качестве стандартного состояния элемента Именно эта величина сопоставима с эл- [c.28]

Энтальпия и внутренняя энергия образования простых веществ, согласно приведенному определению, равны нулю. Если элемент образует несколько простых веществ (графит и алмаз, белый и красный фосфор и т. п.), то стандартным считается состояние элемента в виде наиболее устойчивой при данных условиях модификации (например, при обычных условиях— графит в случае углерода, Ог в случае кислорода и т. д.) энтальпия и внутренняя энергия образования этой, наиболее устойчивой модификации принимаются равными нулю. [c.75]

Итак, зная Z, можно вычислить внутреннюю энергию как функцию Т. Решение уравнения (28.3) содержит константу интегрирования, которую мы обозначаем Е° — энергия стандартного состояния. При выборе уже использованного нами ранее стандартного состояния будем считать, что Е°=0 для всех чистых элементов при 298 К и 1 атм, и обозначать ее символом 298- Все остальные величины Е° будут равны нулю при других состояниях элементов, принимаемых как стандартные. [c.387]

Теплоты атомизации элементов (стандартные теплоты образования простых веществ в состоянии одноатомного идеального газа) приводятся в табл. 3.40. Следует отметить, что в литературе [3.2, 3.3, 3.78] для многих элементов приводятся различные численные значения теплоты атомизации. В большинстве случаев это не имеет существенного значения для оценки теплоты образования, так как теплота атомизации элемента выступает 152 [c.152]

В результате закономерность изменений А5а проявляется столь отчетливо, что можно предсказать неизвеснгые значения Д5а, а по ним с помощью (XIII, 54) вычислить стандартные энтропии еще не изученных веществ. Изменения энтропии при переходе 1 г-атом элемента из нормального его состояния в стандартных условиях в состояние идеального одноатомного газа, т. е. величины (5 )г — 5эл, необходимые для пересчета, известны почти для всех элементов они приведены в табл. 2 . Для их вычисления послужили значения стандартной энтропии элементов, теплоты диссоциации, теплоты сублимации (или парообразования) и давления насыщенного пара при 25°С. [c.438]

Для определения этих величин выбирают нек-рые простые в-ва. для к-рых, по определению, вьшолняются условия Д0 5р = О, ДЯ р = О, ДХ р = 0. В качестве С.с. для простых в-в принимают устойчивое фазовое и хим. состояние элемента при данной т-ре. Это состояние не всегда совпадает с естественным так, С. с. простого в-ва фтора при всех т-рах-чистый идеальный газ при 1 атм, состояыщй из молекул Fj при этом не учитывается диссоциация на атомы. С.с. может быть разным в разл. температурных интервалах. Для Na, напр., в интервале от О до (370,86 К) С.с. простого в-ва-чистый металлич. Na при 1 атм в интервале от до (1156,15 К)-чистый жидкий Na при 1 атм выше 1156,15 К-идеальный газ при 1 атм, состоящий исключительно из атомов Na. Т. обр., стандартная энтальпия образования твердого NaF ниже 370,86 К соответствует изменению энтальпии в р-ции Na (тв) -Ь V2F2 = = NaF (тв), а в интервале 370,86-1156,15 К соответствует измененшо энтальпии в р-ции Na (жидк) -I- F = NaF (тв). [c.413]

Стандартная теплота образования определяется как изменение энтальпии при постоянных температуре и давлении в реакции образования вещества из элементов в их стандартных состояниях. За стандартное состояние, как правило, принимают температуру О К или 25 °С. Пожалуй, наилучшим источником сведений об этой величине являются таблицы ЛАЫАР [161], в которых за стандартное состояние принята температура 25 °С [c.18]

Химическая энергия, выделяющаяся или поглощаемая при реакции, представляет собой разность энергетических уровней исходных и кояечных веществ реакции. Так как исходные вещества могут быть в разных состояниях, то тепловой эффект химической реакции будет также различным. Поэтому на практике принято исходные вещества брзть в определенном, так называемом с т а я д а р Т н о м состоянии. Под стандартным состоянием вещества понимается такое состояние, в котором это вещество наиболее распространено в природе. Например, за стандартное состояние элементов, используемых в топливах, принимаются следующие углерод—в форме твердого графи-га, кислород, водород и азот—в виде молекулярных газов Оа, Н2 и N2. Считается, что в стандартном состоянии элементы и нх смеси не обладают химической энергией. Величина запаса химической энергии е зависит от выбора нуля отсчета химических энергий. Химическая энергия вещества мол<ет быть и отрицательной. Так, например, при образовании воды по уравнению Н2 + /202 = Н20 происходит выделение энергии. Таким образом, вода обладает меньшим запасом энергии, чем механическая смесь Н2 и О2, т. е. она характеризуется отрицательной химической энергией. [c.153]

Для однозначного термодинамического рассмотрения процессов или реакций необходимо полностью описать состояние каждого вещества. Под стандартным состоянием вещества подразумевают некоторое определенное его состояние, выбранное из тех или иных физико-химических соображений для решения конкретной термодинамической задачи. Все остальные состояния обычно сравнивают со стандартным. Для элементарных веществ в качестве стандартного состояния выбирается конденсированное состояние до тех температур, при которых давление пара вещества достигает 1 атм, выше этих температур в качестве стандартного состояния выбирается состояние идеального газа. Стандартные состояния элементов приведены в гл. VIII. В литературе отсутствуют данные по энтальпиям для многих органических веществ в жидко состоянии. Для газообразного состояния эти величины известны чаще. Учитывая этот факт, а также то, что давления паров органических соединений достигают атмосферного при температурах порядка 500° К и ниже, в качестве стандартного состояния большинства органических соединений удобнее выбрать состояние идеального [c.28]

Начало биохимическому подходу к изучению обмена веществ было положено исследованиями катаболизма и в особенности дыхания и брожения. При этом биохимики условились при изучении окислительно-восстановительных потенциалов обозначать окислительный потенциал как - -ие, тогда как физикохимики обычно обозначают окислительный потенциал как —ае. Подобным же образом, в термодинамике биохимиков интересует теплота сгорания тех или иных соединений и в качестве исходных продуктов они рассматривают продукты полного сгорания (СО2 и Н2О). Для физикохими-ков же исходным состоянием является состояние элементов при стандартных условиях. Таким образом, макроэргические соединения обладают сравнительно большой теплотой сгорания, но сравнительно малой теплотой образования. В этом смысле жиры и углеводы— это макроэргические соединения. Однако Липман использовал свой термин только применительно к тем соединениям, при гидролизе которых происходит значительное изменение свободной энергии. Поскольку, как оказалось, современные методы дают более низкие значения для свободной энергии гидролиза, в настоящее время наибольшее внимание уделяется ангидридосоединениям. Проблема анаболизма в значительной степени является проблемок создания ангидридных связей в водном окружении клетки. Процесс окислительного фосфорилирования, при котором из АДФ и неорганического фосфата (Фн) образуется АТФ, рассматривается в гл. 5, но здесь мы хотим обратить внимание читателя на возможное значение окислительного фосфорилирования в липидных мембранах митохондрий. [c.89]

В настоящее время многие лаборатории располагают стандартной аппаратурой для качественного и количественного анализа большинства элементов, за исключением самых легких, с помощью рентгеновских спектров испускания. Интенсивные атомные линии получают либо при электронном возбуждении, либо за счет вторичного возбуждения (флуоресценция, возбуладаемая первичным рентгеновским излучением). Как правило, разрешающая способность подобной аппаратуры недостаточно высока для того, чтобы обнаружить небольшие смещения эмиссионных линий, связанные с изменением химического состояния элемента. [c.129]

В табл. 12.1 приведены значения величин АН°об, AG°og и S°298 для некоторых водородсодержащих веществ. Эти величины понадобятся нам при обсуждении химии водорода и его соединений. Напомним, что AG° = ДЯ° — TAS° и что стандартные теплоты образования и свободные энергии образования элементов равны нулю для чистого элемента при давлении 1 атм и температуре 298 К. Все остальные теплоты и свободные энергии образования приводятся относительно стандартного состояния элементов, за исключением Н+(водн), для которого АЯ°од, ДОоб и S°o6 равны нулю по определению. [c.351]

Нередко химик не в состоянии приобрести стандартный образец, близко соответствующий по составу анализируемому веществу. Это типичная ситуация при работе со сложными материалами, для которых форма определяемого элемента неизвестна или непостоянна и совершенно невоспроизводима. В таких случаях лучшее, что может сделать химик, это приготовить раствор известной концеитрации, приближающийся по составу к составу образца после его разложения или растворения. Очевидно, такой стандартный образец вообще не дает информации относительно форм элемента во время важных стадий разложения или растворения. [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология