Гетерогенные системы, смещение равновесия

Домашняя подготовка. Скорость химической реакции. Единицы измерения скорости реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действия масс и его математическое выражение. Константа скорости реакции. Скорость реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Влияние катализаторов на скорость реакции. Необратимые и обратимые реакции. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Влияние различных факторов на смещение химического равновесия (концентрация, температура, давление). Принцип Ле Шателье. [c.107]

Таким образом, процедура качественного химического анализа представляет собой последовательное отделение анаштических групп с дальнейшим откры-таем входящих в них ионов систематическим или дробным методами. В ходе выполнения анализа как систематическим, так и дробным методами аналитик управляет поведением ионов в растворе, прежде всего их концентрациями. Такое управление возможно на основе равновесных реакций путем смещения равновесий. В распоряжении аналитика два типа рав1ювеспых процессов — гомогенные и гетерогенные равновесия. Гомогенные равновесия — это диссоциация — ассоциация, окисление — восстановление, гидролиз, нейтрализация, комплексообразование. Количественное описание этих равновесий основано на законе действующих масс и уравнении Нернста для окислительновосстановительного потенциала системы. К гетероген-ныи равновесиям относятся, прежде всего, растворение и осаждение осадков, экстракционное распределение между двумя жидкими фазами и хроматографические процессы. Расчеты положения гетерогенного равновесия возможны на основе констант межфазных распределений, в первую очередь правила произведения растворимости. [c.72]

Так как состояние равновесия в данной гетерогенной системе определяется только концентрацией СОг, то для смещения равновесия в [c.48]

Решение. В гетерогенной равновесной системе повышение давления должно привести к смещению равновесия в сторону реакции, приводящей к образованию меньшего количества веществ газов. Так как количества веществ газов, образующиеся при протекании прямой и обратной реакции, одинаковы, то изменение давления не приведет к смещению равновесия. [c.39]

Что называется порядком и молекулярностью химической реакции 3. Как формулируется закон действующих масс Каков физический смысл константы скорости реакции 4. Как влияет температура на скорость реакции Что показывает температурный коэффициент скорости реакции 5. Что такое энергия активации Схематически (на энергетической кривой) представьте энергию активации экзотермического и эндотермического процессов. 6. Какие вещества называются катализаторами Виды катализа. 7. В чем разница между гомогенным и гетерогенным катализом Каков механизм действия катализаторов в двух случаях катализа 8. Каков механизм цепных реакций Приведите примеры цепных реакций, идущих по неразветвленному и разветвленному механизмам. 9. Какие химические реакции называются обратимыми, а какие — необратимыми 10. Какое состояние системы называется состоянием химического равновесия Каков физический смысл константы равновесия реакции 11. Что называется смещением химического равновесия 12. Как формулируется принцип Ле Шателье Как влияет изменение концентраций реагирующих веществ, температуры и давления (для газов) на смещение химического равновесия [c.25]

Если учесть, что принцип смещения равновесия с участием вторичных сил является прямым следствием критериев устойчивости, которые, как было отмечено выше, приложимы к гетерогенной системе, то, очевидно, рассмотрение смещения равновеспя последней целесообразно произвести по аналогии с гомогенными системами на указанной основе. [c.227]

Мы рассмотрели принцип смещения химического равновесия в однородных гомогенных системах. Этот принцип применим и к неоднородным (гетерогенным) системам. Возьмем в качестве примера реакцию восстановления оксида углерода (IV), протекающую в топках, газогенераторах и домнах [c.84]

Термодинамический потенциал Гиббса относящийся к гетерогенной системе в целом, обладает теми же свойствами по отношению к переменным У и гетерогенной системы, что и рассмотренная Гиббсом соответствующая функция для гомогенной системы. Следовательно, вывод неравенств, характеризующих принцип смещения равновесия гетерогенных систем с участием вторичных сил, вполне аналогичен выводу для случая гомогенных систем. [c.227]

При этом, однако, в случае гетерогенной системы необходимо учесть требование, согласно которому выбор закрепленных величин следует производить таким образом, чтобы рассматриваемая гетерогенная система была моновариантной. В соответствии с правилом фаз Гиббса это требование выполнимо при условии, что число фаз меньше числа компонентов гетерогенной системы. С учетом этого требования по аналогии с гомогенной системой можно представить принцип смещения равновесия гетерогенной системы с участием вторичных сил в виде следующей цепочки неравенств / к ) [c.227]

Рассмотренные случаи сдвига равновесия иллюстрируют только характер изменения термодинамических переменных во время возвращения выведенной из равновесия системы в состояние исходного равновесия. В случае гетерогенных фазовых равновесий представляет интерес рассмотрение принципа смещения равновесия от одного состояния равновесия к другому вдоль линии фазового равновесия вследствие некоторого возмущения, подобного рассмотренным выше. [c.228]

Принцип смещения равновесия в гомогенных системах применим и к гетерогенным системам для характеристики равновесных состояний в отдельных фазах системы. [c.32]

Смещение вдоль линии равновесия фаз в гетерогенной системе можно представить в различной форме. [c.228]

Опыт 414. Смещение гетерогенного равновесия в системе гидроксид магния — вода. [c.279]

Данная химическая система гетерогенна, так как она содержит твердую фазу (уголь) и газообразную (смесь газов СОз и СО). Исходя из принципа смещения химического равновесия, рассмотрим влияние изменения температуры и давления на состояние равновесия. Так как восстановление СОз — процесс эндотермический то повышение температуры сместит равновесие в сторону увеличения выхода СО, а охлаждение будет сдвигать равновесие влево. [c.100]

Знак А о1С Р характеризует направление смещения равновесия в гетерогенной системе в зависимости от температуры. [c.273]

Замена растворителя на нерастворитель может вызвать еще более резкое изменение набухания, аналогичное только что разобранному примеру с понижением температуры ниже Гпр. Собственно, эти два явления однотипны, поскольку они связаны с понижением энергии взаимодействия между молекулами растворителя и звеньями полимерной цепи. При замене растворителя на нерастворитель (по отношению к линейному полимеру) можно перейти к неравновесным студням смешанного типа, которые могут быть вновь возвращены в состояние однофазного студня путем обратной замены нерастворителя на растворитель. Количественная интерпретация этого случая очень сложна не только из-за физической гетерогенности системы и соответствующего смещения равновесия на величину, определяемую сво- [c.66]

За последнее десятилетие гиббсовская термодинамика гетерогенных систем вступила в новый этап своего развития, вызванный к жизни возможностями использования современных численных методов и технических средств для решения задач, требующих большого объема вычислений. На этом этапе не формулируются новые принципы учения о гетерогенных равновесиях, но чрезвычайно расширяется сфера его практического применения для количественных расчетов свойств конкретных объектов. Естественно, что при этом наблюдается смещение центра тяжести сложившейся системы понятий и выводов. Правила или соотпошения, считавшиеся важнейшими, основными, перестают иногда выполнять эту роль, а второстепенные, не рассматривавшиеся ранее в качестве принципиальных направления исследований оказываются на новом этапе исключительно по.пезными и быстро развиваются. Например, при качественном анализе гетерогенных равновесий важнейшим термодинамическим вьто-дом является правило фаз Гиббса, позволяющее ориентироваться в сложных взаидюсвязях строения многофазной системы и внешних параметров, при которых она находится. Математически правило фаз выражает, как известно, условие существования решения системы уравнений, описывающей фазовые равновесия. При количественных расчетах правило фаз получается как естественный и далеко не самый важный результат решения этой системы уравнений. С другой стороны, при качественном анализе равновесий совершенно несущественна форма функциональной зависимости химических потенциалов компонентов от термодинамических параметров для численного же решения задачи ее необходимо знать. Не удивительно поэтому, что способам аппроксимации термодинамических функций уделяется значительно больше внимания, чем прежде. [c.3]

Как показывает анализ примеров, рассмотренных в [2] и [3], в методе смещенного равновесия речь идет о гетерогенной реакции с участием компонентов внешней среды, причем для исследуемой системы состояния I и П суть ассоциации фаз (минералов) системы, соответственно расходующиеся и образующиеся вследствие взаимодействия системы с компонентами среды, которые могут оказаться и вполне подвижными компонентами системы. При этом состояние I отвечает состоянию исходной ассоциации з до возникновения продуктов взаимодействия, а состояние П - состоянию другой ассоциации фаз после полного исчезновения исходной ассоциации системы. [c.138]

Во второй половине XIX века были разработаны начала учения о равновесиях в химических системах. В развитии термодинамической теории равновесий, в частности равновесий в химических реакциях (гомогенных и гетерогенных), выдающаяся роль принадлежит работам В. Гиббса ( 873—1878 гг.). Ле-Шателье (1885 г.) открыл общий принцип смещения равновесий при изменении внешних условий. Термодинамическая теория химических равновесий получила развитие в работах Вант-Гоффа (1884—1886 гг.), который впервые создал количественную теорию разбавленных растворов (1886 г.). [c.16]

В обычной теории фазовых равновесий как с плоской, так и искривленной границей движение фазы как целого не принимается во внимание, а число фаз невелико. Объектом исследования является внутренняя энергия и другие параметры внутреннего состояния каждой фазы, но не движение фаз друг относительно друга и не взаимные эффекты смещения. Если в замкнутой системе находятся в равновесии две макроскопические фазы, скажем, жидкость и газ, то их центры масс перемещаются (флуктуируют) в пределах столь малых объемов, что их можно считать неподвижными. Иное дело мицеллы. Они настолько малы, что собственное их движение существенно, а их число так велико, что становится заметным эффект смешения мицелл с молекулами системы. Мицелла занимает промежуточное положение между отдельной молекулой и микроскопической фазой — этими двумя полюсами описания гетерогенных систем. Если для отдельных молекул (по крайней мере, простых) в теории анализируются главным образом внешние термодинамические функции (внутренние часто считаются константами, от которых ведется отсчет), то для макрофаз, наоборот, только внутренние. Для мицелл же важны и те и другие. Мицелла как фазовая частица должна характеризоваться не внутренними или внешними, а полными термодинамическими функциями. Если квазихимический подход, как мы видели в главе 2, хорошо учитывает внешние термодинамические функции мицеллы и оставляет в тени внутренние (они заложены в константах равновесия), то фазовый подход адресуется именно к внутренним термодинамическим функциям мицеллы. Эти два подхода, как мы увидим в дальнейшем, не являются альтернативными, как это обычно понимается в литературе. Напротив, они взаимно дополняют друг друга и сливаются в единой картине теоретического описания мицеллообразования. [c.134]

При взаимной диффузии в различных бинарных системах, находящихся в состоянии термического равновесия, наряду с микроскопическим движением молекул возможны макроскопические формы движения. Экспериментально они обнаруживаются по перемещению инертных меток (эффект Киркендалла при взаимной диффузии металлов) в гомогенных растворах, по смещению границ раздела фаз в гетерогенных системах и т. д. С феноменологической точки зрения такие формы движения связаны с перемещением различных систем отсчета относительно лабораторной системы отсчета С. [c.12]

Обычно рассматриваются реакции между веществами, устойчи-вььми в изолированном состоянии. Поэтому первоначальное возмущение электронов относительно их прежнего положения равновесия временно увеличивает потенциальную энергию системы, хотя при достижении нового положения равновесия она может значительно уменьшиться. Поэтому основная проблема катализа заключается в сведении к минимуму того количества энергии, которое должно доставляться внешним источником для того, чтобы вызвать начальные смещения электронов. Поскольку гетерогенный катализ, безусловно, представляет особый интерес для биохимика, нельзя переоценить значение процесса первоначального смещения . Детальное теоретическое рассмотрение этого вопроса относится к области кинетики реакций, и читатель найдет его в соответственных работах [1, 2]. Здесь же мы только кратко рассмотрим некоторые основные теоретические положения. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология