химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

ми компонентов нет никакого физического или химического взаимодействия. Ясно, что в этом смысле идеальное состояние является предельным состоянием, которое никогда не осуществляется полностью. Несмотря на это, уравнение (183) выполняется для некоторых жидких смесей (например, бензола с толуолом). Для большинства смесей, однако, уравнение (183) не оправдывается. (При смешении серной кислоты с водой или расгворении солей происходит заметное уменьшение объема.) Существование специфических сил взаимодействия между молекулами можно отметить также и при исследовании других функций состояния смешанных фаз, так что в общем случае уравнение (182) является приближенным. Для того чтобы дать количественную характеристику смешанных фаз, вводят понятие о парциальной мольной величине; по аналогии с уравнением (181) изменение функции состояния смешанной фазы представляет собой полный дифференциал, т. е. при постоянных давлении и температуре

Парциальными мольными величинами здесь являются частные производные рассматриваемой функции состояния по числу молей соответствующего компонента при постоянном содержании остальных компонентов:

(185)

( дщ )ЧФп; Zi

По определению парциальные мольные величины, как подчеркивается в самом названии, относятся к о*дному молю, не зависят от количества вещест-Ва. т. е. являются интенсивными параметрами системы. Однако они зависят 0т состава смешанной фазы, и, как будет показано ниже, с их помощью

216

Химическая термодинамика

Первый закон термодинамики

217

можно количественно охарактеризовать движущую силу физико-химического процесса (превращения фаз) на каждой его стадии.

В отличие от экстенсивных параметров мы будем обозначать парциаль-ные мольные величины прописными буквами с чертой, отличая их таким образом от обычных мольных величин. Далее будет введена парциальная мольная величина—химический потенциал (размерность энергия/моль).

Используя парциальные мольные величины, можно записать для реальной смешанной системы следующее выражение [аналогичное уравнению (182)];

z=nlZl+n2Z2+...+niZi+...+nkZk=n'~Zi (186)

Откуда

dz = nidZ1-\-Z1dn1-\-n4JZ2-{-Ztflni-{-... + nhdZh-{~Ztidnh (187)

Если подставить уравнение (185) в уравнение (184) и приравнять dz из уравнений (184) и (187), получим важное соотношение, известное как уравнение Гиббса — Дюгема:

nLdZ1+n7dZ2+...-{-nkdZk== 0 (188)

С методами определения парциальных мольных величин и возможностями использования уравнения (188) можно познакомиться подробнее по учебникам физической химии.

18.3. Стандартное состояние

Применяемые на практике мольные или парциальные мольные функции состояния Z, характеризующие термодинамическую систему, как правило, зависят от температуры, давления, а при реакциях в растворах также и от концентрации. В связи с этим, для того чтобы можно было табулировать данные о функциях состояния (что удобно для сравнения), оказалось целесообразным выбрать некоторое стандартное состояние, исходя из которого можно расчетным путем перейти к функции состояния для любого конкретного состояния системы. Примем и будем использовать в дальнейшем следующее определение: стандартное состояние* газа осуществляется при давлении р= 101 325 Па= 101,325 кПа (величины, относящиеся к стандартному состоянию, обозначают соответствующим символом с индексом 0 вверху справа)* Давление 101 325 Па будем в дальнейшем называть нормальным давлением. Стандартное состояние зависит от температуры и поэтому записывается с индексом Т (Z°T). В таблицах, как правило, приводят значения функций со-стояния при температуре 298,15 К (ZD2S8,i5)**. Чтобы охарактеризовать стандартное состояние какого-либо компонента в растворах, принимают его активность в растворе равной единице (а=1 моль/л), также указывая индекс сверху справа.

19. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

19.i. Общие положения

Первый закон термодинамики, строго установленный Мейе-ром (называемый в физике также законом сохранения энергии), утверждает, что энергия не исчезает и не создается, а переходит из одной формы в другую, другими словами, невозможно создать «вечный двигатель первого рода». Воспользовавшись представлениями, развитыми в гл. 18 о функциях состояния [уравнения (174) и (180)], можно сформулировать первый закон термодинамики следующим образом: внутренняя энергия системы есть функция состояния. Если бы внутренняя энергия не была функцией состояния, то при ее изменении в круговом процессе можно было бы получить дополнительное количество энергии, т. е. создать «вечный двигатель первого рода», что противоречит первому закону термодинамики (одному из основных законов природы).

Вопрос об изменении энергии в химических реакциях также относится к области приложений первого закона термодинамики, так как является особым случаем общего закона сохранения энергии, а именно возможности изменения внутренней энергии системы. Последнюю понимают как общую энергию системы, исключая кинетическую энергию системы в целом (не имеет значения, где идет газовая химическая реакция—-

страница 73
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
гимнастические мячи в уфе
дачи по новорижскому шоссе
рамка для номерного знака из нержавеющей стали
лавочки из профильной трубы цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)