Химические обратимость, отличие от термодинамической

Со статистической точки зрения все химические реакции протекают одновременно в сторону равновесия и в противоположном направлении. Скорость реакции в сторону равновесия больше скорости в противоположно.м направлении, в результате система приближается к равновесию. При равновесии обе реакции имеют одинаковые скорости, так что скорость суммарного процесса равна нулю. Таким образом, в общем случае химические реакции являются двусторонними или, как часто говорят, обратимыми. Понятие обратимая реакция в изложенном выше смысле следует отличать от термодинамического понятия обратимый процесс (см. т. I, гл. I, 6). Последний характеризуется бесконечно малым различием скоростей прямого и обратного процессов и, следовательно, бесконечно малой скоростью результирующего процесса и бесконечно малым отклонением системы от положения равновесия. [c.15]

Двусторонняя химическая реакция, естественно, обратима в термодинамическом смысле только в непосредственной близости к состоянию химического равновесия. В состоянии же, далеком от равновесия, когда скорости прямого и обратного процессов сушественно различны и суммарная (результирующая) скорость реакции значительно отличается от нуля, она термодинамически необратима. Область применения понятия двусторонняя реакция шире, чем термодинамическое понятие обратимая реакция. Поэтому для реально протекающих реакций следовало бы придерживаться первого термина. Однако термин обратимая реакция в широком, не термодинамическом смысле укрепился и приходится, использовать его. [c.121]

Чем отличаются химически обратимые реакции от термодинамически-обратимых [c.141]

Химически обратимый процесс отличается от термодинамически обратимого тем, что в первом процессе при достижении и при смещении равновесия вправо или влево система может терять или приобретать энергию, что исключено для второго. Поэтому любой химически обратимый процесс является термодинамически необратимым, реальным процессом. Химическое равновесие можно превратить в термодинамическое, если поддерживать в системе постоянство ее внутренней энергии. В этом случае химическое равновесие рассматривается как частный случай термодинамического равновесия системы, в которой протекает обратимая химическая реакция. Тогда условия термодинамического (и химического) равновесия системы выражают следующими равенствами АО-О, ДТ -О, АК-О и Ас в -0. [c.141]

Состояние химической системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называется химическим равновесием. Последнее, как и термодинамическое равновесие, является истинным, но в отличие от него носит не статический, а динамический характер. Истинное химическое равновесие обусловлено не отсутствием процесса в системе, а полной компенсацией двух взаимно противоположных процессов. В зависимости от условий химическое равновесие может наступать при ничтожно малых концентрациях исходных веществ и при исчезающе малых концентрациях продуктов реакции. В первом случае реакция будет необратимой в прямом направлении, а во втором — в обратном. Между понятиями обратимая реакция и термодинамически сбратимый процесс нет ничего общего. Все реальные процессы, в том числе и обратимые химические реакции, являются термодинамически необратимыми процессами. О термодинамической обратимости той или иной реакции (обратимой или необратимой) можно говорить лишь с практической точки зрения. [c.244]

Внешнее давление при квазистатическом процессе на бесконечно малую величину (1Р отличается от внутреннего давления в системе, ноторое может быть вычислено из уравнения состояния, например, для идеального газа — из уравнения состояния Менделеева — Клапейрона (56.2). Уравнение (56.7) позволяет вычислить работу расширения при различных квазистатических процессах. Понятия равновесного и обратимого процессов широко используются при термодинамических исследованиях и, в частности, при изучении химического равновесия. [c.190]

В этом смысле почти все химические реакции являются двусторонними. В ходе их протекания исходные вещества образуют продукты, которые, вступая во взаимодействие между собой, образуют снова молекулы исходных веществ. Пока скорости этих процессов неодинаковы, происходят заметные изменения количеств реагентов. Если скорости прямого и обратного процессов становятся равными, то наступает динамическое равновесие, прямой и обратный процессы полностью компенсируют друг друга. В этом случае концентрации реагентов перестают изменяться и подчиняются термодинамическому закону действующих масс. Иногда химическая реакция практически может быть обусловлена лишь односторонним процессом. Это может произойти, если продукты быстро удаляются из зоны реакции и не успевают вступать во взаимодействие. Например, выделение газа или выпадение осадка из раствора. В этом случае скорость обратной реакции несоизмеримо меньше скорости прямой. Заметим, что понятие двусторонних реакций не соответствует термодинамическому термину обратимый процесс . Двусторонние химические реакции могут быть названы термодинамически обратимыми только вблизи равновесия, когда скорости прямой и обратной реакций лишь бесконечно мало отличаются друг от друга. [c.267]

Обратимые (двусторонние) реакции. Очень часто химические реакции являются двусторонними или, как часто говорят, обратимыми. Понятие обратимая реакция в изложенном выше смысле следует отличать от термодинамического понятия обратимый процесс (см. гл. И). Последний характеризуется бесконечно малым различием скоростей прямого и обратного процессов и, следовательно, бесконечно малой скоростью результирующего процесса и бесконечно малым отклонением системы от положения равновесия. [c.121]

Если налицо только перенапряжение диффузии, то по определению предполагается, что внутри диффузионного слоя имеют место химические равновесия между всеми веществами, а реакция перехода электрона также равновесна. Это означает, что суммарная электродная реакция, которая состоит из ряда последовательно протекающих химических реакций и реакции перехода на границе фаз, даже при прохождении тока находится в равновесии. Таким образом, суммарная электродная реакция на поверхности электрода полностью термодинамически обратима. Единственное отличие от состояния в отсутствие тока заключается в том, что концентрация электролита у поверхности электрода отличается от ее величины в середине раствора. [c.256]

В наиболее общем случае диффузионный потенциал возникает в месте контакта двух растворов I и II, отличающихся друг от друга и качественно, и количественно (рис. 20). На границе этих растворов имеется некоторый переходный слой, где состав меняется от раствора I до раствора II или от раствора II до раствора I. В этом же переходном слое локализуется и диффузионный потенциал. Строение переходного слоя, а также закон, по которому в нем происходит изменение состава, неизвестны. Однако можно утверждать, что если внутри его мысленно вырезать элементарный слой толщиной йх с границами АА и ВВ и предположить, что слева от границы А А активности присутствующих частиц будут аи а , щ и аи, то справа от границы ВВ они будут отличаться от этих значений на бесконечно малые величины. Если через выбранную систему обратимо и изотермически перенести 1 фарадей электричества, то в результате перемещения ионов изменится состав системы и, как следствие этого,— термодинамический потенциал. Пусть его изменение отвечает величине йО, которую можно выразить через химические потенциалы [c.148]

Величина напряжения Е для неравновесных электрохимических систем отличается от обратимого значения э.д.с. Е. Напряжение гальванических элементов при этом меньше, а напряжение на электро.химической ванне больше, чем э.д.с. Величина Е не определяется однозначно изменением термодинамического потенциала соответствующей реакции. [c.297]

Предметом химической кинетики являются скорости реакции со всеми влияющими на них факторами и интерпретация скорости реакций на основе их механизма. В этом смысле кинетика отличается от термодинамики, в которой рассматриваются начальное и конечное состояния системы вне зависимости от времени протекания этого превращения. Термодинамика обычно рассматривает системы в состоянии равновесия, т. е. в состоянии, в котором скорости прямой и обратной реакций в обратимом процессе равны, что связывает эти две области химии. Однако обратное не верно скорость реакции нельзя определить только на основе термодинамических данных. Химическую кинетику можно считать более фундаментальной областью науки, но, к сожалению, часто сложность исследуемых процессов делает применение теории химической кинетики довольно трудным. [c.306]

Таким образом, между константой равновесия и максимальной полезной работой существует вполне определенная связь. Вывод уравнения, связывающего максимальную работу и константу равновесия с использованием так называемого ящика равновесия , был предложен голландским физико-химиком Вант Гоффом (1884 г.). Для вывода такого уравнения необходимо прежде всего доказать, что термодинамически обратимый химический процесс может быть осуществлен. Для этого надо выполнить следующие условия процесс должен протекать бесконечно медленно. Концентрации реагирующих веществ не должны (практически) отличаться от концентраций, соответствующих состоянию равновесия. Кроме того, должны отсутствовать процессы диссипации энергии (например, трение и отдача тепла). Вант Гоффу удалось показать, что с помощью ящика равновесия эти условия с достаточной степенью точности можно выполнить. [c.128]

Обычно процесс деструкции рассматривается как кинетический. Однако в процессе деструкции происходит диссоциация химических связей. Представляя повторяющееся звено полимера в виде набора ангармонических осцилляторов, образованных валентно-связанными атомами, можно рассматривать температуру термодеструкции как критическую температуру, при которой происходит потеря устойчивости ангармонического осциллятора. Но, поскольку температура, при которой происходит потеря устойчивости ангармонического осциллятора, с термодинамической точки зрения представляет собой температуру фазового перехода первого рода [15], естественно рассматривать термодеструкцию как фазовый переход. Этот процесс отличается от фазового перехода в простых системах, для которых характерна обратимость фаз. В данном случае обратимость отсутствует, так как из продуктов деструкции (за редким исключением) нельзя вновь получить полимер простым охлаждением. Заметим, что, так как переход электронов, образующих валентные связи, из устойчивого состояния в неустойчивое происходит за"конечное время, то существенную роль должны играть кинетические эффекты. [c.105]

Все химические реакции протекают одновременно в сторону равновесия и в противоположном направлении. Обычно скорость реакции в сторону равновесия больше скорости в противоположном направлении. При равновесии обе реакции имеют одинаковую скорость, так что скорость суммарного процесса равна нулю. Изложенное позволяет заключить, что химические реакции являются двусторонними или, как говорят, обратимыми. Но такое понятие обратимости реакции отличается от термодинамической трактовки обратимости. Последняя характеризуется бесконечно малым различием скоростей прямой и обратной реакций и соответственно бесконечно малым отклонением системы от положения равновесия. С этой точки зрения химические реакции в обычных условиях их протекания — процессы необратимые понятием [c.100]

Термодинамические расчеты обратимых реакций, протекающих в жидкой фазе или в гетерофазных системах, несколько отличаются от расчетов для газофазных реакций, поскольку приходится учитывать физико-химические особенности жидкого состояния вещества и растворов. Использование понятия активности позволяет и в этом случае упростить решение многих задач, хотя на этом пути могут встретиться значительные трудности. [c.33]

Не следует путать обратимость (равновесность, квазистатичность) термодинамическую с обратимостью химической реакции. Последняя означает, что в процессе А1 — -Аз со временем начинает играть роль процесс А2 —А1, что и отражено в общей записи Аз. Эта обратимость кинетическая никак не связана с обратимостью термодинамической, и в естественных условиях обратимая химическая реакция является термодинамически необратимым процессом, система приходит в состояние не исходное, но конечное, и ее состав и свойства отличны от состава и свойств исходной системы. Два макроскопических состояния считаются разными, если отличаются хотя бы одной из макроскопических характеристик. Состояние системы, не меняющееся со временем, называется стационарным. Оно является равновесным, если неизменность его во времени не обусловлена каким-либо внешним воздействием. [c.21]

Следует отметить, что термодинамическая обратимость отличается от химической обратимости. Химическая обратимость характеризует направление процесса, а термодинамическая — способ его проведеитг Тертаодятгшйчёский процесс вызывает энергетические [c.17]

Чтобы получить в элементе электрическую работу, надо подключить к нему какой-нибудь прибор (двигатель, осветительную лампу), иначе говоря, сопротивление / . С увеличением сопротивления растет падение напряжения между полюсами элемента и при оо оно становится наибольшим и равным электродвижущей силе (э. д. с.) элемента. Если включить навстречу источник тока, э. д. с. которого отличается на бесконечно малую величину от э. д. с. элемента, то можно провести процесс в прямом и обратном направлениях с бесконечно малыми химическими превращениями, отвечающими состоянию динамического равновесия. Несущественно, что прямой и обратный процессы разделены во времени. 1Гакой процесс называют квазистатическим, чем подчеркивается независимость равновесных состояний от времени. Квазистатический процесс не создает остаточных изменений ни в системе, ни в окружающей среде и по определению является термодинамически обратимым (квазиобратимым). [c.29]

Дополнительные возможности метода, основанного на химической модификации, рассмотрены в работе [184] на примере мультиферментного комплекса дрожжевой синтетазы жирных кислот. При этом вместо янтарного ангидрида, который необратимо ацилирует остатки лизина, предложено использовать ангидриды других дикарбоновых кислот, цитраконовый или лучше диметилмалеиновый ангидрид. В отличие от цитракони-ламидов диметилмалеилмоноамиды могут легко гидролизоваться в мягких условиях. После ацилирования диметилмалеиновым ангидридом а- и -полипептидные цепи диссоциируют при повышении pH или снижении ионной силы. Реакция ацилирования обратима в слабокислой среде (pH 4,6), что допускает последующую сборку олигомера. Именно потому, что нативная конформация мономерных ферментов относительно легко реконструируется (разд. 1.5.1.3), по-видимому, как термодинамически [c.59]

Как было показано в предыдущем разделе, процессы адсорбции органических соединений на платиновых металлах, сопровон -дающиеся глубокими химическими изменениями, существенно отличаются от явлений адсорбции на ртутном электроде. Однако и при отсутствии явлений распада молекул и полной обратимости адсорбционного процесса способность адсорбировать водород и кислород, свойственная платиновым металлам, а также в той или иной мере многим твердым электродам, должна приводить к ряду особенностей в закономерностях адсорбции органических соединений. Термодинамический подход к явлениям адсорбции органических веществ при одновременной адсорбции газов на поверхности электрода был использован Фрумкиным [153]. [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология