химический каталог




Анорганикум Том 1

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

с уравнением (330) равна

2773

Д502773Р= — 88,77— 13,38.2,303-gg-— — 0,0075(2773 — 298) =—137,3 Дж/(К-моль)

Наконец, подставив полученные значения &Н°2ПЗР и Д5°277ЗР в уравнение

(328), получим

_ 557 803 137,3

IgKp- 19,148.277s- 19,148 ~3>11

КР= 1,3-108

Сравнение констант равновесия, рассчитанных в трех приближениях, пока* зывает, что результат, полученный с помощью первого приближения Улиха, в ~20 раз преувеличивает истинную константу равновесия. В то же время результаты вычислений по второму и третьему приближению мало отличают. Ся друг от друга. Таким образом, применение второго приближения Улиха вполне оправдано при расчетах большинства химических реакций можно не Принимать во внимание зависимость молярной теплоемкости от температуры). Расчет по первому приближению дает лишь грубую оценку равновесия. .

34.3.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СВОБОДНОЙ ЭНТАЛЬПИИ РЕАКЦИИ

Сущность температурной зависимости химического равновесия можно себе наглядно представить, обратись к уравнению (327).

В зависимости от знака энтропии и энтальпии могут осуществляться четыре типа химических реакций:

1) Д#р°>0 A ASp°<0, при любой Т равновесие

смещено влево, так как AG>0 и К<1

2) Д//р<1<0 и ASp°>0, пои любой Г равновесие

смещено вправо

268

Химическая термодинамика

Закон действующих масс для газовых реакций

269

3) Д#р°>0 и А5Р°]>0, при высокой Т равновесие

смещено вправо

4) ДЯрр<0 и Д5РП<0, при низкой Т равновесие

смещено вправо

Проведение реакций в промышленных масштабах при низкой температуре оказывается невыгодным из-за низкой скорости реакции поэтому в таких случаях применяют катализаторы. Примером реакции, протекающей по типу 4, является реакция синтеза аммиака — одна из наиболее известных каталитических реакций: при увеличении давления равновесие смещается вправо.

Здесь, по-видимому, полезно сделать еще некоторые замечания о значении свободной энтальпии {максимально полезной работы, или меры сродства). В соответствии с уравнением (291) свободная энтальпия включает две составляющие —основную и остаточную работу. Уравнение (291) целесообразно записать, введя обозначение

&Gp° = RT\n (333)

С помощью уравнения (333) можно вычислить работу реакции Д??°р для любого состояния. Если П = /СР, то система находится в состоянии равновесия, и для нее соблюдается закон действующих масс. Если П/(р, то система находится справа от равновесия и реакция самопроизвольно идет справа налево.

Самопроизвольному протеканию реакции слева направо соответствует отрицательное значение ДС°Р, и из уравнения (327) следует, что отрицательное значение Дб°р тем больше по абсолютной величине, чем более отрицательна энтальпия реакции и чем выше положительное значение энтропии реакции. Тем самым подтверждаются две закономерности, характерные для процессов, протекающих в природе: каждая система стремится занять состояние с минимальной энергией (электроны в атомах, например, расположены на самых низких энергетических уровнях); одновременно каждая система стремится к состоянию с максимальной энтропией- Совместное действие этих закономерностей, регулирующих направление процессов в природе, приводит к требованию минимума свободной энтальпии в состоянии равновесия. Выразим энтальпию реакции через свободную энтальпию и энтропию [уравнение (327)]:

Д//р° = ДС?Р° + rASp* (334)

Получим уравнение первого закона термодинамики. Д//°р в данном случае является мерой общего изменения энергии при превращении 1 моля вещества в соответствии с уравнением химической реакции. AG°P— работа, совершаемая реакцией, а ГД5°Р — обратимая теплота. Найдем из последнего уравнения AS°P:

ASp-yE--—jЈ- (335)

По форме это уравнение совпадает с уравнением второго закона термодинамики (235). ДЯр/Г в данном случае представляет собой поток энтропии, a AG0rt/T—возникновение энтропии. Таким образом, величину &G°P можно представить себе не только как меру максимальной работы в обратимом изо-барно-изотермнческом процессе, но также как меру энтропии, возникающей при образовании 1 моля реагирующих веществ в ходе необратимого процесса.

25. ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС

К ГАЗОВЫМ РЕАКЦИЯМ (ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫХОДА РЕАКЦИИ)

Ранее уже показано, что из закона действующих масс, зная константу равновесия и исходный состав системы, можно вычислить равновесный состав реагирующих веществ. Такие расчеты называют определением выхода реакции. Читатель должен приобрести достаточный навык в технике таких расчетов, поэтому ниже приведено несколько подробно разобранных примеров расчета газовых реакций (гомогенных и гетерогенных). Реакции в растворах будут обсуждаться несколько позднее (гл. 35 и разд. 40.4).

Пусть имеется газ, который может диссоциировать, давая два продукта реакции. В исходном состоянии в системе присутствуют только молекулы газа и нет конечных продуктов. Долю газа, распавшегося на продукты реакции к

страница 95
< 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
как оформить минимаркет
Вешалки для спальни С одной ножкой купить
вмятинки на двери около стекла приора
Фирма Ренессанс лестница для дачи винтовая - качественно и быстро!

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
(05.12.2016)