химический каталог




Общая и неорганическая химия. Часть 3

Автор Ю.М.Коренев, В.П.Овчаренко

е направление самопроизвольного процесса определяется температурой. При низкой температуре самопроизвольно идет прямая реакция, так как по абсолютной величине изменение энтальпии больше произведения температуры на изменение энтропии. Например, в реакции образования хлорида аммония из газообразных хлористого водорода и аммиака:

NH3,r + НС1Г <-> NH4C1K

Н2Щ = AfH29%t мн4С1 — AyH29S, Cl — А/'^298, NH3 =

=-315,4-(-92,3)-(-46,2) = -176,9 кДж

ArS = S2gs,-NR4C\ ~ ^298,NH3 ~~ ^298,НС1 = 94,6 - 192,5 - 186,7 =284,6 кДж

Ar G?98 = -176,9 - 298 х (- 284,6) х 10"3 = - 92,1 кДж < 0 Ar G?m = -176,9 -1 ООО X (- 284,6) X 10"3 = 107,7 кДж > 0

Т. к. при равновесии изменение свободной энергии равно нулю (AG = 0), то температура, при которой система находится в равновесии, равна

ArS°

и

Т= 176,9 , = 621,6К

284,6x10

Четвертый: когда изменение энтальпии и энтропии положительные. Направление реакции также зависит от температуры: при низкой температуре самопроизвольно будет протекать обратная реакции, а при высокой — прямая. Это характерно для реакций диссоциации:

N204 = 2N02

Для данной реакции Дг#298 = 57,ЗкДж; Дг5,298 = 176,6 Дж/К и Д,С2°98=4,7кДж.

Температура, при которой устанавливается состояние равновесия: 7=324,5 К. Ниже этой температуры самопроизвольно протекает реакция димеризации, а выше — реакция диссоциации.

Глава 2

Основы КИНЕТИКИ

В предыдущем разделе были сформулированы критерии самопроизвольного протекания химических реакций. Но это не означает, что если реакция с точки зрения термодинамики может идти самопроизвольно, то она мгновенно осуществится. Примером может служить существование человека в окружающей среде. Человеческие ткани в основном состоят из различных органических соединений. Процесс взаимодействия практически любого органического соединения с кислородом является самопроизвольным процессом с точки зрения термодинамики. Но человек на воздухе не сгорает, а существует достаточно долгое время, обеспечивая свое существование за счет реакций окисления органических соединений. В то же время процесс сгорания природного газа протекает достаточно быстро, а некоторые реакции сопровождаются взрывами, т. е. выделением большого количества энергии в доли секунды. Иными словами, существует какой-то другой барьер протекания химических реакций, помимо термодинамического,.

Изучением скоростей протекания химических реакций и их механизмами занимается химическая кинетика. Все химические реакции имеют сложный механизм. Под механизмом реакции понимают последовательность протекания промежуточных стадий реакции, в результате которой происходит образование конечных веществ. Уравнение реакции практически никогда не отражает её механизм, а скорость протекания реакции в этом случае определяется скоростью наиболее медленной стадии, называемой лимитирующей стадией.

§ 2.1. Скорость химической реакции

Запишем уравнение элементарной химической реакции в общем виде:

aA + bB = dD + eE,

где А, В — исходные вещества, D, Е — продукты реакции, строчными буквами (a, b, dy е) обозначены стехиометрические коэффициенты.

Напомним, что реакция, протекающая слева направо и отражающая процесс взаимодействия исходных веществ, называется прямой реакцией. Реакция, идущая в обратном направлении, называется обратной.

Построим график, на оси ординат которого отложим концентрацию одного (любого) из компонентов системы, а на оси абсцисс — время.

По мере протекания химической реакции концентрации исходных веществ уменьшаются, а концентрации продуктов реакции увеличиваются. Выберем два момента времени tj и t2. Им будут соответствовать концентрации С\ и с2. Скорость химической реакции определяется как изменение концентрации любого из веществ в единицу времени, что математически можно выразить так:

U-U At

Рис. 3. Зависимость концентраций одного из исходных веществ (1) и одного из продуктов реакции (2) от времени.

Если скорость реакции определять по одному из исходных веществ, то мы получим отрицательное значение, т.к. C2(i) 0:

.. Ac dc

V = hm — =

At^o At dt

Этот предел равен производной, которую можно найти как тангенс угла наклона касательной в точке, соответствующей данному моменту времени. Поэтому истинную скорость называют еще и мгновенной.

Очевид

страница 11
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия. Часть 3" (164Kb)


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

 

 

Реклама
радужные розы купить в москве
светодиодная подсветка багажника
маленькая мятина на двери можно ли выпремить и за сколько
авто для такси в аренду в москве

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)