ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Химические реакции из "Термодинамика " Возможны два типа систем е переменной массой. К первому из них относятся системы, в которых масса компонента не является постоянной вследствие химических реакций, приводящих к образованию новых веществ. Вторым типом систем с переменной массой являются системы, в которых каждый из компонентов распределен по различным фазам, но общая масса данного компонента является постоянной в этом случае переменной является масса любой из фаз. Примером подобных систем являются смеси и растворы. [c.483] Несмотря на различие обоих типов термодинамических систем с переменной массой, математический аппарат, используемый для описания происходящих в этих системах процессов, является одним и тем же. [c.483] Парциальные величины. Особенностью используемого в химической термодинамике математического аппарата является применение так называемых парциальных величин, представляющих собой экстенсивные термодинамические величины, отнесенные к одному молю или даже к одной молекуле поэтому эти величины называют парциальными мольными или молекулярными. [c.483] Дополнительный член к ф , обозначенный через , можно приближенно рассматривать как энергию Гиббса, полученную молекулой растворенного вещества при переходе в раствор. [c.484] Потенциал ф зависит от свойств как растворенного вещества, так и растворителя. [c.484] Поскольку Ф является экстенсивной величиной, то увеличение массы системы в т раз при неизменных значениях р, Т и концентрации каждого из компонентов приведет к такому же увеличению Ф, т. е. [c.484] Соотношение (13.9) называется уравнением Гиббса — Д ю г е м а оно связывает значения мольных химических потенциалов и число кмолей, составляющих смесь компонентов. [c.485] Химическое равновесие. Во всякой смеси, состоящей из химически реагирующих веществ или компонентов, развиваются химические реакции, в результате которых смесь рано или поздно приходит в состояние равновесия, называемое химическим равновесием. В состоянии химического равновесия количество каждого из участвующих в реакции веществ с течением времени не меняется. [c.485] Любая химическая реакция может происходить как в прямом, так и в обратном направлениях. [c.485] Таким образом, по мере развития процесса скорость прямой реакции уменьшается, а скорость обратной реакции возрастает. В некоторый момент времени скорости обеих реакций станут одинаковыми, т. е. в единицу времени будет столько же образовываться N1 3, сколько будет его распадаться. Начиная с этого момента, состав газовой смеси и параметры ее не будут меняться — смесь будет находиться в состоянии химического равновесия. [c.486] Химическое равновесие является подвижным, или динамическим равновесием, устанавливающимся в результате двусторонней реакции при равенстве скоростей протекания прямой и обратной реакций. [c.486] Состояние химического равновесия определяется только параметрами системы и не зависит от того, каким образом происходила реакция. Для обоих направлений реакции (прямой и обратной реакций) состояние химического равновесия одно и то же. [c.486] Тепловой эффект реакции. Химические реакции сопровождаются выделением или поглощением теплоты. В первом случае, т. е. при выделении теплоты, реакции называют экзотермическими, во втором — эндотермическими. Под тепловым эффектом реакции Q понимают количество теплоты, выделяющейся (или поглощающейся) в результате данной реакции, когда реакция протекает при постоянстве двух параметров состояния (Г и Г или Т в р) при условии, что полезная внешняя работа L (в случае постоянных V и Г это будет работа, не связанная с изменением объема) не производится, т. е. и = 0. [c.487] Величину Q относят обычно к 1 кмоль образующихся продуктов реакции и считают положительной, если теплота при реакции выделяется, и отрицательной, если теплота поглощается. [c.487] Так как U и I — функции состояния, то тепловой эффект реакции Qy или Qp вполне определяется начальным и конечным состояниями системы. [c.487] Из этого следует, что тепловой эффект сложной реакции, состоящий из нескольких последовательно происходящих промежуточных реакций или стадий, не зависит от того, через какие промежуточные стадии проходила реакция, и равняется сумме тепловых эффектов всех составляющих реакций. [c.487] Закон Гесса, как это ясно из предыдущего, является следствием первого начала термодинамики и представляет собой выражение этого начала для превращений энергии в химических реакциях. Исторически закон Гесса был открыт до того, как был сформулирован закон сохранения энергии. [c.487] Химические реакции приводят к изменению химической энергии реагирующих веществ. Так как изменение химической энергии какого-либо вещества равно произведению его мольного химического потенциала ср на изменение числа кмолей вещества, то изменение химической энергии в результате химической реакции равняется 2 Х. [c.488] Химическая энергия данного вещества численно равняется теплоте образования его из составных частей (простых веществ). [c.488] В табл. 13.1 приведена теплота образования некоторых соединений. [c.488] Вернуться к основной статье