химический каталог




Составление химических уравнений

Автор А.А.Кудрявцев

) показывает, что изобарный потенциал представляет собой ту часть внутренней энергии расширенной системы, которая превращается в работу при изобарно-изотермических процессах; TS — часть энергии системы, которая не превращается в работу ни при каких условиях (является связанной).

Уравнение (5) выражает связь между истинной мерой сродства (AZ) и мерой сродства по Бертло (АН), оно показывает, что в общем случае не вс# энергия процесса — АН может быть превращена в работу — AZ; часть ее, а именно (TAS), не используется.

Чем больше химическое сродство реагирующих веществ, тем сильнее стремление к протеканию реакции, тем больше убыль изобарного потенциала. И, следовательно, условием принципиальной возможности осуществления процесса в прямсм направлении является неравенство AZ (или AG) < 0.

Если процесс осуществим слева направо, то в обратном направлении он при данных Р и Т невозможен, так как в данном случае AZ (или AG) > 0.

Самопроизвольно любая реакция может протекать только в направлении, приближающем ее к состоянию равновесия. В случае, если в системе наступило истинное химическое равновесие, изменение AZ происходить дальше не будет, т. е. AZ (или AG) = 0. Таким образом, подобно тому как электродные потенциалы являются мерой окислительно-восстановительной способности веществ, критерием течения процесса или мерой химического сродства компонентов является убыль изобарного потенциала, т. е. — AZ (или — AG).

Изменение изохорного и изобарного потенциалов при стандартных состояниях связано с константой равновесия.

Наиболее просто константа равновесия связана с изменением изобарно-изотермического потенциала (AZ°), когда концентрации (точнее активности) каждого из веществ (например, в реакции А + В ^ С + D) равны единице.

Изменение потенциала, отвечающее условиям р = Хагпм, t == = 25° С, называется стандартным. Оно обозначается AZ° (или AG°) и связано с константой равновесия:

AZ° = - RT\n К (Кс или КР),

где R — газовая постоянная, Т — абсолютная температура, К — константа равновесия, индекс с указывает на то, что состав равновесной смеси выражен через мольные концентрации соответствующих веществ, р означает, что константа равновесия выражена через равновесные парциальные давления.

Константа равновесия может быть определена измерением концентраций (Са, С В, СС и Со) в равновесном состоянии. Кроме того, справочные данные по величинам AZ° реакций образования для большого числа веществ во многих случаях позволяют рассчитать по ним Л2й интересующей реакции и, следовательно, константу равновесия, не производя эксперимента.

Значение величины AZ° позволяет, судить о возможности самопроизвольного протекания процесса. Если реакция протекает при постоянных давлении и температуре (наиболее часто встречающийся случай), то необходимо определить знак AZ°. Если в результате процесса термодинамический потенциал уменьшился (имеет большое отрицательное значение) AZ° <; 0 (или AZ° = Z2 — Zx <; 0), то данная реакция возможна, т. е. протекает слева направо (в прямом направлении); при AZ° J> 0 реакция неосуществима в любых условиях.

Условиям AZ° 0 (много меньше) и AZ° J> 0 (много больше) эквивалентны соответственно условия, когда константа равновесия Кр !> 1 (реакция идет в прямом направлении, т. е. слева направо); при Кр Если же AZ° = 0, то К = 1.

Если константа химического равновесия мало отличается от единицы, то данная реакция обратима, так как можно создать такие начальные концентрации участвующих реагентов, которые позволят провести ее слева направо или, наоборот, справа налево.

Точно AZ можно определить из э. д. с, для чего исследуемая реакция проводится в гальваническом элементе.

При бесконечно медленном (обратимом) протекании химической реакции в гальваническом элементе при постоянных температуре и давлении получаемая электрическая энергия наибольшая, и совершаемая при этом электрическая работа максимально полезна и равна убыли изобарного потенциала: Л макс == — AZ. Поэтому —AZ = nFEy где nF — количество электричества, прошедшего через элемент; Е — электродвижущая сила; п — заряд иона. Все величины относятся к одному грамм-атому. Известно, что 1 кал = =4,183 абс.дж, поэтому, выражая AZ в калориях, пользуются множителем 96493/4,18. Отсюда имеем: AZ = —23062 пЕ.

Следует подчеркнуть, что истинной мерой химического сродства, выражающей стремление различных веществ вступать в реакцию, является не тепловой эффект реакции (принцип Бертло), а свойство, которое называется термодинамическим потенциалом (свободной энергией).

В современной химии термин «сродство химическое» заменяется точными понятиями: свободная энергия, изобарно-изотермический потенциал реакции или энергия Гиббса.

При сопоставлении «сродства химического» для различных реакций пользуются величинами А?° = —RTlnK или AZ° = — RTlu К индекс ° указывает, что реакция протекает в стандартных условиях).

Чем больше абсолютная величина Д? или AZ, тем полнее вещества вступают между собой в

страница 64
< 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

Скачать книгу "Составление химических уравнений" (2.39Mb)


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

 

 

Реклама
фундаментные блоки фбс 12 4 6
окоф информационная стелла с подсветкой
лейкоцитарная формула расшифровка таблица
dq 500-4

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
(22.07.2017)