химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

тва температуры и давления.

Энергия Гельмгольца химической реакции. Энергия Гельмгольца также является термодинамической функцией состояния системы (кДж/моль). Изменение энергии Гельмгольца в системе при протекании реакции называют энергией Гельмгольца химической реакции. Согласно (IV.18) и (IV. 19),

AF = AU-TAS, (IV.23)

где AF, АН и AS — изменение соответствующих термодинамических функций в ходе реакции,- протекающей при V= const и температуре Т.

Величина AF [см. уравнение (IV. 19)] характеризует направление и предел самопроизвольного течения реакций в изохорно-изотермических условиях.

На рис. IV.3 приведены соотношения между основными термодинамическими функциями состояния системы.

Энергия Гиббса образования химических соединений. Энергия Гиббса химической реакции AG, являясь изменением термодинамической функции состояния системы G, может быть вычислена по разности

AG=G2-G, (IV.24)

(индексы «2» и «1» относятся к конечному и начальному состояниям системы соответственно). При расчете энергии Гиббса химической реакции AG по уравнению (IV.24) следует иметь в виду, что G2 — сумма энергий Гиббса образования всех продуктов реакции, a Gj — сумма энергий Гиббса образования всех исходных веществ*. Стандартную энергию Гиббса химической реакции AGt вычисляют по разности сумм стандартных энергий Гиббса образования AGT-,o6P продуктов реакции и исходных веществ.

При вычислении G2 и G\ учитывают стехиометрию процесса.

Стандартной энергией Гиббса образования химического соединения AG?,o6p называют энергию Гиббса реакции образования одного моля этого соединения, находящегося в стандартном состоянии, из соответствую

щих простых веществ, также находящихся в стандартных состояниях и термодинамически устойчивых при данной температуре фазах и модификациях (табл. IV.3).

Стандартные энергии Гиббса образования простых веществ принимают равными нулю, если их агрегатные состояния и модификации устойчивы при стандартных условиях и 298,16 КНаправление и пределы самопроизвольного течения химических реакций. В соответствии с (IV. 19) и (IV.21) положительной максимальной работе А™ах или А™3* отвечают отрицательные значения энергии Гельмгольца AF и энергии Гиббса AG химических реакций. Иными словами, при постоянных температуре и давлении реакция протекает самопроизвольно в том направлении, которому отвечает убыль энергии Гиббса системы (G2AGp,rПределом самопроизвольного течения реакции при р, Т = — const, т. е. условием равновесия, служит достижение минимального для данных р и Т значения функции G (GJI'r) При постоянных температуре и объеме реакция протекает самопроизвольно в том направлений, которому отвечает убыль энергии Гельмгольца системы (F2Д/Чг<0. (IV.26)

Пределом самопроизвольного течения реакции при V, Т = = const, т. е. условием равновесия, служит достижение минимального для данных V и Т значения функции F (F™j).

Если при р, Т— const изменению химического состава системы отвечает возрастаение энергии Гиббса (G2>Gi), то это значит, что самопроизвольная реакция не идет. Неравенство

ло>>0 (IV.27)

означает, что реакция может идти самопроизвольно только в обратном направлении, которому отвечает убыль энергии Гиббса системы. Рассчитать стандартную энергию Гиббса химической реакции при 298,16 К AGe и тем самым выяснить знак изменения функции G несложно.

Так, например, используя данные, приведенные в табл. IV.3, можно рассчитать стандартную энергию Гиббса реакции Na20(K) + Н20(ж) = 2NaOH(K) при 298,16 К (для I моль Na20):

AG298 = 2AG298i0(5p NaOH (к) —AG298, обр NasO= 2( — 380,45) + 377,38 + 237,40=- 146,12 кДж/моль.

Полученное значение энергии Гиббса реакции удовлетворяет неравенству (IV.25). Это значит, что при 101 кПа и 298 К процесс взаимодействия оксида натрия с водой может протекать самопроизвольно в направлении получения NaOH (к).

Однако стандартная энергия Гиббса химической реакции AGt не может быть критерием направления или предела самопроизвольного протекания химического взаимодействия в условиях, отличных от стандартных. Нельзя также подменять величину AG? величиной AG§98- Все это несколько затрудняет использование энергии Гиббса для оценки процессов, протекающих в реальных условиях.

Из уравнения (IV.22) следует, что при Т= const энергия Гиббса химической реакции AG тем меньше, чем меньше АН и чем больше AS. Наибольшее химическое сродство веществ друг к другу проявляется в реакциях, протекающих с выделением теплоты (А#<;0) и сопровождающихся ростом энтропии системы (AS>0). Из уравнения (IV.22) следует также, что самопроизвольно не могут осуществляться эндотермические процессы (А#>0), протекающие с уменьшением энтропии (AS<0), так как при этом величина AG всегда положительна. Эндотермические взаимодействия (АН>0) могут самоп

страница 50
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
Стол B-trade T699B-4
программа illustrator курсы в москве
Установка автостекол на Renault
как называется раскрас героскуторов

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
(09.12.2016)