химический каталог




МАКСИМАЛЬНАЯ РАБОТА РЕАКЦИИ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МАКСИМАЛЬНАЯ РАБОТА РЕАКЦИИ, работа, которая производится термодинамическое системой при протекании в ней обратимой химический реакции. Максимальная работа реакции Wмакс складывается из работы по преодолению внешний давления р - механические работы

работы по преодолению внешний давления

где V - объем системы, и работы, которая не сопровождается изменением объема системы и называют максимальной полезной работой реакции W»макс (работа по преодолению электрических, магнитных сил, работа пластической деформации и т. п.). Последнюю рассматривают обычно как собственно работу химический процесса, связанную с изменением состава системы. Из термодинамических уравнений, справедливых для любых обратимых процессов, следует, что бесконечно малое количество работы равно:

d Wмакс = dмакс + pdV = - dF - SdT, (1)

где F - энергия Гельмгольца, S - энтропия, Т - абсолютная температура. При постоянной температуре (dT = 0)

d Wмакс = - dF; Wмакс = - D FT, (2)

то есть в изотермическом процессе максимальная работа реакции равна убыли энергии Гельмгольца. При постоянных температуре и объеме (dT = 0, dV = 0), т. е. в изохорно-изотермическом процессе, убыль энергии Гельмгольца определяет не максимальную работу реакции, а максимальную полезную работу:

dмакс = - dFT,V ; W»макс = - D FT,V. (3)

В случае изобарно-изотермодинамически процесса (dT = 0, dp = 0) макс. полезная работа равна убыли энергии Гиббса:

dмакс = - dGT,p; W»макс = - D GT,p. (4)

Для того чтобы система в результате химический реакции могла совершать полезную работу, необходимо выполнение следующей неравенств: D FT,V < 0; D GT,p < 0.

Допустим, что в системе происходит химический реакция , где n i - стехиометрич. коэффициент вещества Ai (n i > 0 для продуктов реакции, n i < 0 для исходных веществ). Если реакция прошла один пробег (изменение числа молей вещества А составляет n i) и система столь велика, что состояние ее при этом практически не изменится, то для процесса при Т,V = const ; для процесса при , где m i - химический потенциал вещества Аi; для обоих процессов

При химический равновесии и система не способна совершать полезную работу. Если , полезная работа совершается при протекании реакции в прямом направлении (W»макс > 0); при реакция протекает в обратном направлении (W»макс < 0). Величина называют сродством реакции или химическим сродством, и, согласно (5), макс. полезная работа реакции равна химический сродству со знаком минус. В современной физико-химический литературе понятие сродства реакции используется гораздо чаще, чем понятие макс. полезной работы реакции.

Требование обратимого протекания процесса в химически неравновесной системе, которое выдвигается при записи выражений (1)-(5), может быть выполнено лишь в том случае, если к системе приложена внешний сила, компенсирующая движущую силу химический взаимодействия, и реакция протекает практически с бесконечно малой скоростью. Рассмотрим, например, гальванический элемент, в котором за счет химический реакции осуществляется полезная работа (электрическая). Он работает обратимо, если его эдс скомпенсирована внешней эдс. При этом электроды находятся в равновесии с раствором, химический реакции и связанные с ними процессы переноса заряда происходят бесконечно медленно. Электрическая работа гальванического элемента W»макс = — zFE, где z - число зарядов, переносимых при реакции (величины W»макс и z относят к одному пробегу реакции), F - постоянная Фарадея, Е - эдс элемента.

Макс. полезная работа реакции W»макс, как и химический сродство, зависит от состава реакционное смеси, температуры и давления (в случае конденсированных систем влияние последнего обычно мало). Имеется следующей связь между W»макс и константой равновесия реакции Ка:

где ai - термодинамическое активность вещества Ai, Ka = P i an .

Температурная зависимость максимальной работы реакции определяет калорич. характеристики реакции. В тех случаях, когда реакция происходит при постоянном давлении (в изобарных условиях), выполняется соотношение:

где - теплота процесса, равная изменению энтальпии системы при одном пробеге реакции, Hi - парциальная молярная энтальпия вещества. В изохорных условиях, т. е. при постоянном объеме системы, температурная зависимость максимальной работы реакции имеет вид:

где D U = QV - тепловой эффект, равный изменению внутренней энергии системы при одном пробеге реакции.

Полезная информация:

Поиск работы очень сложное и ответственное занятие. Предположим, Вас интересует трудоустройство в Москве или в ближайшем пригороде. Для того, чтобы найти высокооплачиваемую работу, скорее всего, придется потратить много времени и сил на изучение вакансий в москве. Первое, что необходимо сделать, это разместить свою анкету в базы резюме, разных кадровых агентств и на тематические интернет сайты. Затем, если всё сделано правильно, вам начнут поступать предложения пройти собеседование.


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
завертка pasini
подарочный сертификат детям
ну погоди в крокус сити
подростковые кровати 80 190

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
(17.12.2017)