химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

ия.

Система — некоторая часть физического мира, характеризуемая определенными свойствами, такими, как: размер, температура, плотность, давление, цвет и т. д.

Гомогенная система — свойства системы одинаковы во всех точках, и она непрерывна.

Гетерогенная система — присутствуют две или несколько областей, называемых фазами, которые отделены поверхностями раздела.

Открытая система — масса и энергия изменяются.

Закрытая система — масса постоянна, а энергия может меняться.

Условия проведения химических реакций:

р = const — изобарный процесс,

У= const — изохорный процесс,

t = const — изотермический процесс,

2>кеш = 0 (нет обмена теплом с внешней средой) — адиабатический процесс,

р = const, t = const — изобарно-изотермический процесс,

V = const, t = const — изохорно-изотермический процесс.

Большинство органических реакций протекают в закрытых гомогенных системах в изобарно-изотермических условиях. Для такого процесса второе начало термодинамики примет вид:

AG = АН - TAS. (22)

Для изохорно-изотермического процесса:

AF=AU-TAS. (54)

В уравнениях (22) и (54)

H=U + pAV, (47)

G = F+pAV, (55)

где: AG — изобарный потенциал, или свободная энергия, F—изохорный потенциал, или свободная энергия, U— внутренняя энергия, И—энтальпия, теплосодержание, S — энтропия, Р — давление, АУ — иэменениеобъема.

При AG < 0 и Д5 > 0 процесс самопроизвольный, необ, идет слева направо; AG = 0 и AS = 0 — реакция достигла равновесия; ' AG > 0 и AS < О — процесс несамопроизвольный, необ-Кмый, идет справа налево.

? Для химической реакции АН и ЛГУ представляют собой ^тепловые эффекты.

к. Заметим, что AG может быть отрицательным даже при Йюжительной АН, то есть эндотермические реакции воз-ны, для этого необходимо, чтобы TAS > АН. Таким «НРОризом, эндотермические реакции идут легче при высоких ШяЬтературах, газообразном состоянии реагентов и увелн-ии числа молей продуктов реакции (например, раство-_ие NaCl в воде). При низких температурах, в реакциях (изменения числа молей, в реакциях между твердыми _л жидкими реагентами величиной 7AS можно пренеб-|ечь (большинство органических реакций).

Необходимо, однако, помнить, что даже если AG < О, 'гарантии обязательного протекания рассматриваемой „ кции. Во-первых, потому что данные исходные вещест->.могут превращаться в другие конечные вещества, если виДО новой реакции AG более отрицательно. Во-вторых, ис-ЩКОДиые вещества превращаются в некоторые промежуточ-йЩше вещества, которые могут перейти в конечные, но с незначительной скоростью, симулируя ложное равновесие. Щ-FLO этим причинам' необходима определенная осторожность Щяри интерпретации термодинамических расчетов. iBbi:^ Тепловой эффект химической реакции может быть рас-?взд' *ЯЯтан согласно закону Гесса (первое начало термодинами-Щ" *ки) по теплотам образования и сгорания. Сложность расче145

та тепловых эффектов органических реакций связана с огромным количеством соединений и недостатком данных. По этой причине для органических реакций используют приближенные методы расчета тепловых эффектов по энергиям связи, предполагая их аддитивные свойства, то есть сохранение значений энергий связей в разных органических молекулах, что не совсем верно, как было показано ранее:

Д#=2>Зр + 3>рЗзР, (56)

где: АН — тепловой эффект химической реакции,

^обр — энергия образующейся связи (отрицательное значение), ?р«ч> — энергия разрывающейся связи (положительное значение).

Такие приближенные расчеты можно использовать для сравнительных, оценочных, качественных задач.

Если для рассматриваемой химической реакции можно пренебречь величиной TAS в уравнении (22), то принимают AG я АН » о принципиальной возможности самопроизвольной химической реакции судят по величине АН: При отрицательных значениях такая реакция принципиально возможна как самопроизвольная (слева направо), при положительных — нет (идет справа налево).

В случаях, когда изменение энтропии значительно (см. выше), необходимо использовать AG. Поясним на примерах, что такое энтропия.

Из двух возможных состояний газов в закрытой камере с перегородкой очевидно, что состояние 6 более вероятно:

Т

I I I I I Mill

\ I \ J ' "/ / I х \

Энергия, которую необходимо затратить при переводе от состояния абсолютной неупорядоченности к состоянию некоторого порядка," называется энтропией.

Таким образом, любая система стремится к максимальной энтропии, неупорядоченности, максимуму степеней ^свободы.

Теоретический расчет энтропии, осуществляемый ме-1 тодами статистической физики, трудновыполним, особенно для жидких и твердых тел. Аддитивные свойства энтропии позволяют определять ее из табличных данных, получен-ных экспериментально. К сожалению, все многообразие органических соединений охватить такими данными пока не удается.

Мерой глубины протекания химической реакции является константа равновесия.

Константа равновесия для изобарного процесса является функцией изобарного потенциала:

(58)

AG = — RT\nK = - 2,3 RT\gK = АН —TAS. (57) Уравнение (57), известное

страница 34
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


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

 

 

Реклама
рейтинг курсы бухгалтерского учета москва
черные линзы склеральные купить спб
купить билет на филиппа киркорова на 30 04 2017
тиски слесарные чугунные

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
(04.12.2016)