Теплота обратимой реакции

В последующие годы развитие химической термодинамики пошло по двум, сначала совершенно независимым линиям. Первая связана с именами Гельмгольца и Вант-Гоффа, вторая — с именем Гиббса, В 1882 г. Гельмгольц в статье под названием К термодинамике химических реакций предложил разделить химическую энергию на две части способную превращаться только в теплоту и способную превращаться в другие виды работы. Первую он назвал связанной, а вторую свободрой энергией- Гельмгольц показал, что для изотермических систем минимум свободной энергии является условием их равновесия. Таким образом, наряду с энтропией появился еще один критерий химического равновесия. Принципиальное значение имел и вывод Гельмгольца о том, что именно значения свободной энергии, а не энергии, проявляющейся путем выделения тепла, будут определять, в каком направлении может действовать химическое сродство. Следующий шаг принадлежал Вант-Гоффу (1884—1887). Оперируя моделью идеального газа, Вант-Гофф установил термодинамическим путем связь между равновесными коицептрациями исходных веществ и конечных продуктов реакции, т. е. вывел теоретически закон действия масс. Вант-Гофф предложил также уравнение, выражающее зависимость константы равновесия (он впервые применил этот термин, так же как и знаки для обратимых реакции) от температуры, установил зависимость между константой равновесия К и работой Е. которую может произвести химическое сродство [c.121]

Во-вторых, существуют обратимые реакции Так, например, вещества А и В могут самопроизвольно взаимодействовать и превращаться в вещества С и О, которые в свою очередь могут вновь самопроизвольно образовать вещества А и В. И это несмотря на то, что если какая-либо реакция сопровождается выделением теплоты то обратная ей реакция должна сопровождаться поглощением теплоты. Например, иодид водорода разлагается на иод и водород, которые вновь могут образовывать иодид водорода [c.110]

Схема реакционного узла. Зависимость скорости преврашения от температуры характерна для обратимой реакции (см. разд. 4.4.1 и рис. 4.11). Рассчитанные из уравнения (6.7) оптимальные температуры показаны на рис. 6.30. В промышленности приближение к теоретической температуре реализуют в многослойном реакторе с адиабатическими слоями катализатора и промежуточным отводом теплоты (см. рис. 4.2). Охлаждение между слоями осуществляют с помощью теплообменников или поддувом холодного газа (обычно только верхнего слоя). Наиболее распространенная схема реактора показана на рис. 6.31. [c.390]

Тем не менее в большинстве случаев природу явления можно тан ить, исследовав величину теплового эффекта процесса. При уменьшении свободной поверхностной энергии в процессе адсорбции выделяется теплота адсорбции . Очевидно, что в процессе хемосорбции выделяется значительно большее количество тепла, чем в процессе физической адсорбции. В первом случае теплота адсорбции по порядку величины близка к теплоте химических реакций, во втором — к теплоте конденсации. Существуют и другие, менее общие признаки различия, например характер изотерм, кинетика процесса, его обратимость и др. [c.106]

Теплота обратимой реакции распада пропил-радикалов на этилен и метил-радикалы, вычисленная по разности энергий С—С-связи в пропил-радикале и л-связи в молекуле [c.250]

Э. д. с. элемента, в котором происходит эта реакция при 25°С, равна 1,0894 вольта. Поэтому Ag = 1,0894 X 23066 ) = 25130 кал/моль и Q= —31580 4-25130= —6450 (выделяющаяся теплота). Можно отметить, что в некоторых случаях теплота обратимой реакции по знаку противоположна обычной калориметрической теплоте реакции. [c.118]

Как указывалось выше, в случае обратимой реакции в гомогенной системе разность энергий активации прямой и обратной реакций равна тепловому эффекту (теплоте) реакции [c.281]

Бимолекулярная рекомбинация радикалов ведет не только к соединению радикалов, но часто протекает как реакция диспропорционирования, при которой происходит перераспределение водорода о образованием молекул алкана и алкена. С реакциями диспропорционирования радикалов, при которых обычно выделяется теплота, термодинамически сопряжены (в силу обратимости) реакции зарождения радикалов путем химического взаимодействия между предельной и непредельной молекулами алкана и алкена. Эта реакция, обратная процессу диспропорционирования радикалов, хотя и эндотермическая, может происходить легче, чем первичная диссоциации алкана на радикалы [65]. [c.132]

Тепловой эффект обратимой реакции распада аллильных радикалов на аллен и водород, реакции, с которой связано тормозящее действие добавок аллена на скорость крекинга алканов [334], вычислен по данным для теплот образования аллена и алкил-радикалов равные 45 92 [335] и 31 ккал [64, 65, 3331. Вычисление по формуле (148) дает величину теплоты реакции, равную 66 и 82 ккал. [c.250]

Этот принцип Бертло, названный им принципом максимальной работы и высказанный как общий закон, выполняется не во всех случаях. Во-первых, существуют реакции, которые действительно протекают сами собой с выделением теплоты (экзотермические реакции), но вместе с тем известны и реакции, которые также протекают сами собой, но сопровождаются поглощением теплоты (эндотермические реакции). Во-вторых, следуя этому принципу, мы должны были бы ожидать, что всякая экзотермическая реакция всегда должна осуществляться до конца между тем, как известно, все химические реакции обратимы н идут до наступления химического равновесия между исходными веществами и продуктами реакции. [c.164]

Процесс диссоциации углекислого кальция является обратимой реакцией, протекающей при определенных температурах и соответствующих (парциальных) давлениях углекислого газа с поглощением теплоты [c.64]

Влияние температуры. Повышение температуры смеш,ает равновесие обратимой реакции в сторону, идущую с поглощением теплоты (эндотермическое направление), а понижение температуры - в сторону, идущую с выделением теплоты (экзотермическое направление). [c.30]

В итоге всех преобразований величины АР и АО не вошли явным образом в уравнения (11.36) и (11.37), но последние фактически и выражают соотношения между АР, Аи и Д5 или ДО, АН и Л5. Здесь следует отметить, что (Зг и (Зр—теплоты необратимой реакции, проводимой без отбора электрической энергии. Теплота, выделяемая или поглощаемая прн обратимой работе элемента,— это второе, а не первое слагаемое в уравнениях (11.36) и (11.37) [c.70]

В контактных аппаратах с внешними теплообменниками теплообмен производится между стадиями контактирования для поддержания температурного режима, близкого к оптимальному. На рис. 106 приведена принципиальная схема контактирования с промежуточным теплообменом во внешних теплообменниках такая схема характерна для обратимых экзотермических реакций. Свежий газ нагревается в теплообменнике в за счет теплоты продуктов реакции, прошедших контактирование, и затем последовательно проходит межтрубное пространство теплообменников б и а, подогреваясь до температуры начала каталитической реакции (температуры зажигания 4). Затем газ последовательно проходит через слои катализатора в контактных аппаратах и внутри труб соответствующих теплообменников. [c.240]

В разд. 2-20 скорости реакций рассматривались с точки зрения теории столкновений. Альтернативным, более широко используемым подходом является теория переходного состояния (или термодинамическая теория) скоростей реакций. Считают, что существует равновесие между исходными веществами и переходным состоянием, и это равновесие рассматривают как истинное равновесие обратимой реакции (разд. 18-11). Энергия активации ( акт) и фактор вероятности заменяются соответственно теплотой (энтальпией) активации АИ ) и энтропией активации (AS" "), которые вместе составляют свободную анергию активации (Af" ") [c.66]

Совершенно непонятно с позиций этого принципа существование обратимых реакций, которые при одинаковых условиях (Т и Р) могут идти как в прямом, так и в обратном направлениях. Очевидно, что одна из этих реакций должна идти с поглощением теплоты вопреки принципу Бертло. [c.134]

Эта обратимая реакция идет с выделением теплоты и уменьшением объема. С понижением температуры равновесная степень окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI) увеличивается и при 673 К достигает 99,2%. Однако при этом уменьшается скорость реакции, поэтому для ее ускорения применяют катализаторы. В настоящее время широко используют катализаторы типа БАВ (барий — алюминий — ванадий), основным компонентом которых является оксид ванадия (V). Оксид ванадия (V) выполняет роль переносчика кислорода [c.23]

Количество абсорбированной воды, которое способен погло тить осушитель (его емкость), измеряется количеством воды взаимодействуюш,им с реагентом заданного веса эффективное агента сушки пропорциональна выделившейся теплоте реакции В свою очередь тепловой эффект эквивалентен затрате энергии необходимой для регенерации осушителя, что следует из уравне ния обратимой реакции [c.155]

Здесь — скрытая теплота изохорной реакции, при которой % увеличивается на единицу. Из (8,2,4) следует, что кроме стехио-метрических чисел j, а ,. .., активных газов L зависит еще только от температуры ни от числа молей п ,. .tii газов, образующих смесь, ни от того, обратима реакция или нет, L не зависит. [c.155]

При температурах выше 700° равновесие обратимой реакции С + СОг = 2СО смещается в сторону разложения двуокиси углерода, а при температурах ниже 700° — в сторону окиси углерода, т. е. при низких температурах содержание двуокиси углерода в газе увеличивается и выделяется твердый углерод в виде сажи (копоти). Примерный состав водяного газа следующий Нг — 50 %, СО — 40 %, СН — 0,5 %, СО2 — 6 %, N2 — 0,5 % и прочие— 3%. Теплота сгорания водяного газа составляет примерно 2500 ктл/м . [c.69]

Теплота обратимой реакции распада винил-радикалов на атомарный водород и ацетилен вычисляется по теплотам образования винил-радикалов и ацетилена, равным 64,0 и 54,19 ккал [64, 332 , что дает для теплового эффекта реакции величину 42,09 ккал. Для теплоты образования винил-радикалов в литературе [333] приводится также значение 15 ккал, резко отличаюшееся от принятого, что даст для теплового эффекта реакции распада винил-радикалов значение порядка 90 ккал. Это приводит к заключению-о необычайной устойчивости винил-радикалов и стабилизирующему влиянию двойной связи на термическую устойчивость их. Располагая знанием энергии С—Н связи в винил-радикале, можно вычислить тепловой эффект Ор как разность энергий С—Н связи в винил-радикале и энергии образования тройной связи из двойной, пренебрегая энергией активации реакции присоединения Н к ацетилену. Если принять для энергий связей двойной Q . и тройной <3с=с значения 159 и 187 ккал [64], а для энергии С—Н связи в винил-радикале (Сс-н)с,н, величину примерно 103 ккал, то получим для теплоты реакции величину 75 ккал. При расчетах использовано значение 42 ккал. [c.250]

Эта теплота реакции имеет значительно большее отрицательное значение, чем в реакции алкилирования бутана этиленом, и остается отрицательной до температуры 540°. Таким образом, для этой реакции имэются благоприятные термодинамические условия в широком интервале температур. Однако реакция эта обратима, и ири более высоких температурах обратимость реакции становится з аметной (это видно из табл. 1). Равновесие реакции может быть представлено приблизительно следующим уравнением [c.490]

Для реакции Ag + /2 l2 = Ag l вычислите теплоту обратимого процесса. Сведя данные справочника и результаты вычислений в таблицу, покажите, что AG и АН не зависят от пути процесса, а работа W и количество выделяющейся теплоты Q зависят. Максимальная полезная работа W — 109804,9 Дж/моль = 109,805 кДж/моль. [c.82]

К представлению о стерическом факторе можно придт формально и при помошл уравнения Вант-Гоффа. Это уравнение имеет тот смысл, что константа скорости отдельных, реакций, составляюших данную обратимую реакцию, изменяется с температурой согласно тому же закону, что и константа равновесия, но только вместо теплового эффекта реакции в него входит теплота активации прямой или обратной реакции. Запишем уравнение Вант-Гоффа в следующем-виде [c.168]

Физическая и химическая адсорбция различаются по следующим признакам. Физическая адсорбция вполне обратима и малоспецифична. Теплота физической адсорбции составляет обычно всего 2—8 ккал/моль и соизмерима с теплотой конденсации. Теплота химической адсорбции может достигать 200 ккал/моль, т. е, имеет порядок теплот химических реакций. Химическая адсорбция обычно необратима. [c.103]

Как будет смещаться равновесие в этой системе с повышением температуры Из принципа Ле-Шателье следует, что при повышении температуры равновесие должно сдвигаться таким образом, чтобы ослабить влияние температуры. Таким процессом будет процесс, протекающий с поглоп ьием тепла, т. е. процесс распада аммиака на азот и водород (2ННз N2 + ЗН2) (Если в обратимой реакции А + В С прямая реакция (—- )имеет экзотермический характер, то обратная реакция (ч— ) обязательно будет эндотермической. Это непосредственно вытекает из закона сохранения энергии). Этот эндотермический процесс ослабит влияние оказанного внешнего воздействия, т. е. повышения температуры. В самом деле зная теплоемкости азота, водорода и аммиака, мы могли бы для данного количества их смеси известного состава, находящегося в равновесии, рассчитать, какое количество теплоты нужно подвести к этой системе для повышения температуры ее, например, на 100° С. Однако химическая реакция (в данном случае диссоциация аммиака) поглотит часть введенной теплоты, и в результате то же количество теплоты вызовет повышение температуры не на 100° С, а соответственно в меньшей степени. [c.68]

Теоретически на производство 1 т КНз необходимо затратить 494 м природного газа (метана). Реальный расходный коэффициент составляет более 1000 м /1 т КНз. В данном случае дополнительный расход обусловлен следующими причинами значительная часть метана сжигается для выработки теплоты на эндотермическую реакцию конверсии метана и обеспечение температурного режима процессов часть образовавшегося водорода расходуется на очистку природного газа от серосодержащих примесей и азотоводородной смеси от СО, а также деструкцию высших углеводородов в природном газе до СН не полной конверсией метана из-за обратимости реакции. [c.282]

Образовавшаяся в результате химической реакции вода не меняет своих физико-химических свойств при нагревании или повышении давления. Если же подобрать такие условия, когда в обратимой реакции количество образовавшихся молекул будет равно количеству разложившихся молекул, то это сосгояние называется равновесным. Изменение условий сдвигает равновесие в ту или другую сторону. При повышении температуры равновесие экзотермической реакции смещается в сторону образования исходных веществ, а равновесие эндотермической реакции смещается в сторону образования продуктов реакции. Реакции, в которых выделяется теплота, называются экзотермическими, а реакции, в которых тепло поглощается, - эндотермическими. [c.45]

Эта реакция является обратной по отношению к образованию иона. Распад карбенневого иона необходимо учитывать в силу принципа детального равновесия, по которому обратимость реакции предполагает обратимость ее элементарных стадий. Теплота этой реакции указана на стр. 160. [c.166]

Вернемся теперь к мысли, высказанной в самом начале этой главы. Потенциалы таких обратимых окислительно-восстановительных систем можно легко и точно измерить, если избежать скачка потенциала на границе двух жидкостей. Из электрохимических данных можно вычислить коэфициенты активности, изменения свободной энергии и теплоты реакций для обратимых систем, и, что всего важнее, две такие системы, будучи смешаны между собой, практически всегда реагируют в строгом соответствии с предсказаниями термодинамики. Обратимые реакции протекают быстро таким образом, кинетические соображения могут нас не беспокоить и мы, в данном случае, шеем право говорить, что если такие реакции термодинамически возможны, то они, как правило, будут осуществляться и в действительности. Кроме того, под влиянием введения заместителей потенциалы этих реакций изменяются вполне логичным образом они всегда повышаются электроотрицательными заместителями (электроотрицательными, конечно, в том смысле, что и при введении рассматриваемой группы вместо атома водорода сумма . и М-эффектов оттягивает электроны от остальной части молекулы), причем порядок относительных электроотрицательностей всегда получается один и тот же, хотя в большинстве случаев замещение должно про- [c.265]

В соответствии с основными соотношениями, рассмотренными в гл. I, константа Генри пропорциональна удерживаемому объему. Исходя из этого, можно сделать два вывода, важных для практического применения газоадсорбционной хроматографии а) логарифм удерживаемого объема пропорционален энергии взаимодействия и обратно пропорционален абсолютной температуре б) так как необходимы.м условием газохроматографического разделения является быстрое и обратимое установление фазового равновесия, то обычно газохроматографический процесс базируется только на физической адсорбции (а не хемосорбции), при которой адсорбированные молекулы сохраняют свои индивидуальные свойства. При хемосорбции вследствие значительной энергии взаимодействия с адсорбентом, которую можно сравнить по порядку величин с теплотой химической реакции, десорбция молекул сильно замедлена. [c.297]

Хотя принцип Вертело в общем и неправилен, но для обычный температур при реакциях между жидкими и твердыми веществами он большей частью справедлив и может служить простым и удобным указателем возможности и направления реакции. Можно однако указать ряд реакций, где например А и Ш даже разных знаков. С другой стороны, любая обратимая реакция, например плавление, является опровержением принципа Б е р т е л о если процесс идет в одном направлении самопроизвольно с выделением теплоты (например замерзание) в согласии с принципом, то в обратном направлении (например плавление) он будет тоже итти самопроизвольно с поглощением теплоты в противоречии с ним. [c.62]

Наряду с физической, быстрой и обратимой адсорбцией часто наблюдают медленную, или хемосорбцию. Теплота хемосорбции выше, а именно 40—200 кдж моль . Из измерений скорости хемосорбции при различных температурах по уравнению Аррениуса (см. гл. X) можно вычислить энергию активации хемосорбции, которая лежит в пределах 20—150 кдж. Величины теплот хемосорбции и энергий активации аналогичны по своей величине теплотам химических реакций и их энергиям активаций. Отсюда следует, что силы взаимодействия между адсорбентом и адсорбатом имеют ту же природу, что и силы между атомами в химических соединениях. При хемосорбции молекулы адсорбата и атомы адсорбента образуют химическую связь за счет обмена электронами, которые передаются от адсорбата адсорбенту или обратно с образованием ионной связи, или же становятся общими для обоих, так что электронная плотность распределяется по общей молекулярной орбитали (ковалентная связь). Прн температуре выше критической точки адсорбата или при давлениях значительно ниже насыщенного состояния хемосорбцня преобладает над физической адсорбцией, так как в указанных условиях последняя обычно очень мала. С повышением температуры скорость хемосорбции значительно повышается в соответствии с уравнением Аррениуса. Хемосорбция всегда ограничена мономолекулярным слоем, так как при увеличении расстояния между атомами сверх 0,2—0,3 нм, что соответствует размерам самих атомов, химические силы быстро падают. Поэтому в условиях равновесия количество хемосорбированного вещества зависит от давления так же, как и в случае мономолекулярной Р 1С. 81. Зависимость адсорбции физической адсорбции, Т. е. по от температуры типу I. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология