Гомогенные Химическое равновесие

Для случая, когда на свободной поверхности струи заданы концентрации компонентов, не соответствующие гомогенному химическому равновесию С С , решение приходится получать, используя принцип суперпозиции решений двух более простых задач [c.88]

Расчет химических равновесий в гомогенной среде. Гомогенной называется система, в которой отсутствуют границы раздела, делящие ее на отдельные части, и частицы всех веществ, составляющих эту систему, находятся в одинаковых условиях теплового движения. Такие системы представляют собой, например, газовые смеси или растворы. [c.269]

Катализатор не влияет на химическое равновесие в системе и не может перемещать равновесие в ту или другую сторону. В задачу катализаторов входит только увеличение скорости реакции, т. е. скорейшее достижение состояния равновесия. Катализаторы всегда изменяют энергию активации, причем при положительном катализе она уменьшается. Катализатор в реакции может находиться в одной фазе с реагентом (гомогенный катализ), в разных фазах (гетерогенный катализ) или являться одним из конечных продуктов реакции (автокатализ). [c.227]

Рассмотренные здесь положения, касающиеся вопроса о химическом равновесии, не имеют никакой видимой связи со вторым законом термодинамики. Между тем общие принципы термодинамического равновесия, о которых уже говорилось (см. 12), применимы, конечно, и к химическим реакциям. Условие максимума энтропии (4.20), справедливое для изолированной (или даже закрытой адиабатной) системы, применяется не только для простых (т. е. гомогенных однокомпонентных) систем, его можно использовать и для анализа систем с фазовыми и химическими превращениями. Наиболее последовательный и простой путь такого исполь- [c.244]

Все реакции и соотношения, относящиеся к химическому равновесию, рассматривались здесь применительно к гомогенным газовым системам. Условия термодинамического равновесия гетерогенной системы с одним компонентом рассматривались в 12. Большое практическое значение имеют многокомпонентные гетерогенные системы, для которых условия термодинамического равновесия устанавливаются с помощью правила фаз Гиббса. Это правило позволяет определить число произвольно изменяемых параметров (число степеней свободы), исходя из числа компонентов и числа фаз в системе. Число компонентов равно числу химически индивидуальных веществ минус число химических реакций между ними. Определение фазы было дано в 12 при невысоких давлениях возможна лишь одна газовая фаза в системе, но количество твердых и жидких фаз не ограничивается существует, например, несколько кристаллических модификаций твердых тел (льда, серы, железа), в системе могут быть несмешивающиеся жидкости, каждая из которых является фазой. [c.258]

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В ГОМОГЕННЫХ СИСТЕМАХ (В ГАЗОВЫХ И ИСТИННЫХ РАСТВОРАХ) [c.375]

Примеры химических равновесий в гомогенных газовых системах Константы равновесии важнейших реакций [c.376]

ДИССОЦИАТИВНОЕ РАВНОВЕСИЕ — состояние газа (или разбавленного раствора), в к-ром имеет место равенство скоростей реакций распада (диссоциации) молекул и обратных реакций их воссоединения (рекомбинации) из атомов и(илн) радикалов. Понятие о Д. р. используется пройм, в астрофизике, где обычно приходится иметь дело с гомогенной газовой средой. Д. р. является частным выражением понятия химического равновесия. [c.654]

Идея объединить в одном томе термодинамические данные для важнейшей группы полупроводниковых веществ — селенидов и теллуридов металлов, включая элементарные селен и теллур и их соединения с кислородом и галогенами, возникла у одного из авторов настоящего издания еще в середине шестидесятых годов. Однако бурное развитие работ по термодинамике этих веществ в последнее десятилетие дало оригинальные и интереснейшие результаты, которые требовали сопоставления и критического осмысления-Фактически перед химической термодинамикой были поставлены некоторые новые проблемы, связанные с особенностями химической природы фаз переменного состава. Это относится главным образом к исследованиям равновесий в системах твердый халькогенид — насыщенный пар в интервале составов твердой фазы, принадлежащих к области гомогенности соединения равновесий со сложным составом пара к выяснению характера процессов возгонки и испарения (степень конгруэнтности, устойчивость в газовой фазе и др.). [c.65]

Закон действующих масс и константа равновесия. Химическое равновесие в гомогенной среде. Гомогенной называется такая система, внутри которой нет поверхностей раздела, отделяющих одну часть системы от другой. Это может быть, например, газовая смесь, различные жидкие растворы и др. [c.178]

Химическое равновесие в гомогенной среде (в газах и растворах) [c.58]

В основу предположения о гомогенности течения положен тот факт, что в ряде случаев процессы переноса между фазами протекают гораздо быстрее, чем происходит существенное изменение гидродинамических параметров каждой из фаз. В этих случаях оказывается справедливым допущение о равновесии между фазами, которое характеризуется равенством средних значений скоростей, температур и химических потенциалов обеих фаз. [c.187]

Принципиальная возможность термодинамического описания неравновесных состояний играет важную роль при выводе условий равновесия (см. И), при обосновании и использовании методов расчета равновесий (см. 22). Однако практически количественные характеристики неравновесных состояний применяют лишь в системах гомогенных или состоящих из гомогенных частей при неравновесном химическом иля фазовом составе. [c.37]

Ранее отмечалось, что термодинамические системы не могут находиться в состоянии неустойчивого равновесия. Но очень часто между устойчивыми и неустойчивыми состояниями существует значительная область значений термодинамических переменных, в которой критерии устойчивого равновесия не выполняются, но система тем не менее может существовать длительное время, причем ее состояние зависит от бесконечно малых изменений внешних переменных. Это состояние нейтрального (безразличного) равновесия. Любые гетерогенные системы, в которых происходят процессы, не влияющие на состояние ее-щества в гомогенных частях системы, т. е. не изменяющие интенсивных термодинамических характеристик фаз, находятся. по отношению к таким процессам в нейтральном равновесии. Чтобы пояснить особенности этого состояния, рассмотрим устойчивость равновесия гетерогенной системы, состоящей из двух открытых фаз, а и р, с одинаковым химическим составом и плоской межфазной границей. Можно воспользоваться уже выведенными формулами (12.15) — (12.17) или (12.19), если положить в них а = 0 или г = оо. Нетрудно видеть, что в этом случае при постоянных Т, V [c.119]

Кроме фазы важное значение при исследованиях равновесия термодинамических систем (как гетерогенных, так и гомогенных) имеет понятие компонент. Это такая часть системы, содержание которой не зависит от содержания других частей. Смесь i азов является однофазной, но многокомпонентной системой компонентов в смеси химически не реагирующих газов столько. [c.22]

Найдем выражение для производства энтропии при химических реакциях в системе. Поскольку они не связаны с процессами переноса, систему можно считать гомогенной н изотропной. Потоки в этом случае направлены к состоянию равновесия и протекают не в пространственных координатах, а в координатах состава системы (число частиц сорта /). [c.260]

Гомогенная часть гетерогенной системы, отделенная от других частей поверхностью раздела, на которой скачком изменяются какие-либо свойства (и соответствующие им параметры), называется фазой. Если система состоит из жидкости и пара, то жидкость представляет собой одну фазу, пар — другую. Нельзя путать и отождествлять агрегатные состояния с фазами. В то время как агрегатных состояний всего четыре — твердое, жидкое, газообразное и плазменное, фаз — неограниченное число даже у одного и того же химически чистого вещества в твердом агрегатном состоянии может быть несколько фаз (ромбическая и моноклинная сера, серое и белое олово и др.). При небольших дав-.лениях, когда газы мало отличаются от идеальных, в газообразном состоянии может быть только одна фаза, так как при таких условиях все газы обладают способностью смешиваться друг с другом в любых пропорциях, образуя однородную систему. В жидком состоянии в равновесии может находиться несколько фаз, например вода и масло, керосин и вода и др. [c.20]

В ряде случаев система, в которой происходит химическая реакция, не является гомогенной. Если при этом каждая компонента присутствует только в одной какой-либо фазе, то анализ равновесия в такой системе не составляет труда. Пусть в реакции [c.227]

Как и при испарении воды, в данных условиях имеют место процессы теплопроводности и диффузии, на которые в большинстве случаев оказывают влияние характер изменения скорости движущейся газовой фазы и ее турбулентность. Однако горение твердого углерода сопровождается химическими реакциями двух видов гомогенной (т. е. в газовой фазе) и гетерогенной (т. е. на поверхности раздела). Известно, что химические реакции не могут протекать с конечной скоростью в отсутствие конечного отклонения от термодинамического равновесия. Более того, при низких температурах эти отклонения могут быть весьма значительными. Следовательно, нельзя полагать, как в примере с водой и паровоздушными смесями, что S- и L-состояния равновесны. [c.42]

Отмеченное химическое превращение представляет гомогенную реакцию в жидкой фазе. Константы ее скорости обычно малы. Следовательно, не могут возникать сколько-нибудь значительные отклонения от равновесия. Последнее наглядно подтверждается тем, что и одновременно [c.43]

Корреляция фазовой -диаграммы с электрохимическими характеристиками сплава частично обсуждалась в разд. 1.3. Имеется однозначная -аналитическая связь (il.)12) между химическими потенциалами компонентов А и В в сплаве и, соответствующими обратимыми электродными потенциалами по каждому из компонентов, т. е. обратимыми потенциалами реакций (1.6) и (1.7), причем термодинамическое равновесие в системе сплав — раствор электролита имеет место в случае л = Ев=Еа,в-сплав-Это условие сохраняет силу независимо от того, какая интерметаллическая систем.а подразумевается — гомогенная или гетерогенная, так как обратимые потенциалы реакций (1.6) и (1.7) для каждой из равновесно сосуществующих фаз одни и те же. Таким образом, каждой фазовой диаграмме может быть поставлена в соответствие зависимость обратимого потенциала от состава системы. [c.142]

Как известно, действие катализатора заключается в ускорении термодинамически возможного химического процесса за счет снижения энергии активации реакции. В целом для многих реакций наблюдается резкое понижение энергии активации в гетерогенном процессе по сравнению с реакциями, происходящими в объеме газов. Так, для гомогенной реакции окисления ЗОг до ЗОз (1-32) энергия активации составляет 251,2 кДж/моль, а при гетерогенном окислении с платиновым катализатором снижается до 62,8 кДж/моль [82]. Вместе с тем катализатор не смещает положение термодинамического равновесия, т. е. константы прямой и обратной реакций в присутствии катализатора изменяются в одинаковое число раз. [c.35]

Учитывая, что многие химические реакции протекают при постоянных значениях температуры и давления, удобно для вывода условий равновесия гомогенной системы взять термодинамический потенциал Гиббса [c.188]

Рассмотрим теперь условия равновесия в гомогенной системе (смесь газов, разбавленные растворы). Происходящие в гомогенной системе превращения есть химические реакции между составляющими частями системы. Уравнение равновесия при постоянных Тир [c.69]

Таким образом, термодинамический эффект, вызванный изменениями количеств веществ в системе, можно вырааить тремя способами. Вонпервых, его можно представить как сумму эффектов от каждого из компонентов системы. Независимыми переменными в этом случае служат количества (или массы) компонентов, и вклад каждого из них о внутреннюю энергию системы записывается в виде ifdrtf. Этот способ описания пригоден для процессов в открытых системах. Вопрос о химическом равновесии внутри системы при нем остается невыясненным. Так функции и(S, V, п) или U(T, V, п) могут относиться как к химически равновесной системе, так и к системе, в которой нет химических превращений веществ. Обе эти возможности должны указываться заранее при формулировке задачи. Последнее замечание относится и к описанию процессов в закрытых системах, у которых все внешние переменные п фиксированы и поэтому обычно не включаются в набор аргументов термодинамических функций. Например, уравнение состояния (2.1) в виде Р = Р(Т, V) справедливо как для химически равновесной смеси веществ, так и для гомогенной системы без химических превращений. Общие выражения (2.2) —(2.7) для частных производных одинаковы в обоих случаях, о численные значения термических коэффициентов av, Pv и других свойств при наличии химических реакций и без них могут существенно различаться. Наглядный пример этого — уравнения (5.30), (5.31). [c.69]

Таким образом, в гомогенной химической замкнутой системе, в которой выполняются всс законы сохранения. КЗДМ и имеется положение термодинамического равновесия, удовлетворяющее принципу детального баланса, можно осуществить произвольное, зара- [c.47]

Короче говоря, следует уметь по известному процентному содержанию каждого элемента, как свободного, так и химически связанного с другими элементами, находить состав каждой фазы при данной температуре и данном давлении. Действительно, из законов химии хорошо известно, что химическое равновесие при определенной температуре и определенном давлении достигается при вполне определенных концентрациях элементов в фазах. Фаза является гомогенной смесью всех возможных химических соединений, которые могут быть образованы из химических элементов, входящих в фазу, причем процентное содержание каждой составной части полностью определяется Т, р и относительными концентрациядш всех элементов фазы. [c.79]

При достаточно высоких температурах в двух- и многоатомных газах 1Воз.Н икает термическая диссоциация. В связи с этим интересно исследовать влияние диссоциации на процессы течения и теплообмена. В дальнейшем для простоты будем предполагать, что скорость диссоциации намного превышает скорости конвективного и диффузионного переносов вещества. В этом случае в каждой точке потока имеет место химическое равновесие и состав смеси зависит лишь от давления и температуры в данной точке. Хорошо известно, что если диссоциация носит равновесный характер, то процессы течения и теплообмена описываются уравнениями неразрывности, движения и энергии, которые имеют ТОТ же вид, что и в случае однородного газа . Влияние же диссоциации проявляется лишь через физические свойства, входящие в эти уравнения. В качестве таких физических свойств принимаются некоторые эффективные значения плотности, энтальпии, теплоемкости, теплопроводности и вязкости, рассчитанные с учетом реакции диссоциации. Граничные условия при гомогенной равновес юй диссоциации такие же, как и в случае теплообмена и движения однородного газа, если только поток не взаимодействует с материалом стенки, что в дальнейшем и предполагается. [c.189]

Примем цначале, что все вещества, участвующие в реакции, находятся в одной фазе — газообразной, жид-,кой или твердой (случай так называемой гомогенной реакции). При заданных р и Т в состоянии равновесия в такой системе в общем случае будут присутствовать все реагенты — как исходные вещества, так и продукты реакции. Задача анализа равновесия в химически реагирующей системе сводится к отысканию концентраций всех веществ в состоянии равновесия при заданных п а-р а м е т р а X р и Т. [c.223]

Применение микроокошческого исследования для определения поверхности вторичного выделения возможно при условии, что сплавы не являются слишком летучими или химически активными их структуры, суш ествующие при высокой температуре, не должны маскироваться изменениями, происходящими при закалке или во время быстрого охлаждения. Если эти условия удовлетворяются, то исследование заключается в закалке или быстром охлаждении сплава после отжига. Отжиг должен обеспечивать равновесие, и его нужно проводить при последовательно повышающихся температурах. Отметим, что продолжительность отжига в такого рода работе может быть гораздо длительнее, чем продолжительность отжига, необходимая при определении точек солидус в бинарной системе. Как объяснялось в главе 19, если гомогенный сплав нагревается немного выше точки плавления обычно в течение получаса, то при этом образуется жидкость в количестве, которое может быть обнаружено микроанализом. С другой стрроны, если нагревается тройной сплав, состоящий из жидкости, а также твердых фаз А и В, то это часто приводит к образованию грубой структу1ры, которая может потребовать длительного отжига для того, чтобы стать двухфазной типа (жидкость + Л). Когда относительное количество жидкости у поверхности вторичного выделения достаточно велико, при кристаллизации возможна сегрегация кристаллов, и в таком случае микроскопический метод оказывается бесполезным. [c.373]

В сплавах А1—Mg более широкая, чем в сплавах А1—81, область твердых растворов с предельной растворимостью магния в алюминии — 17,4 % (по массе) при температуре эвтектического превращения 450 °С. В равновесии с алюминиевым твердым раствором находится р-фаза Mg5Al8(36 % Мд) [3]. Эта фаза входит по составу в oблa fь гомогенности (34,8 -— 37,1 % M.g) и соответствует большинству данных, характеризующих кристаллическую структуру [3]. р.-фаза образует с алюминиевым твердым раствором эвтектику, содержащую около 34 % Mg. Кроме того, если коэффициенты линейного расширения кремния и алюминия отличаются друг от друга более чем в 6 раз, то их значения для алюминии и магния довбльнЬ близки. Поэтому эффект от термоциклирования таких разных по своему химическому и структурному составам материалов также должен быть различным, а это дает более глубокие представления для анализа влияния ТЦО на структуру и свойства алюминиевых сплавов. [c.48]

По последним данным [1, 2], пределы растворимости РЬТе значительно же, чем указывается М. Хансеном и К. Андерко (см. т. II, рис. 603). В связи с этим в работе [3] заново исследовали пределы растворимости РЬТе, применяя микроскопический, рентгеновский и денситометр ический анализы, и обнаружили, что растворимость и РЬ, и Те в РЬТе меньше того предела, который может быть зафиксирован при использовании стандартных металловедческих методов. Интервал максимальной растворимости, по данным электрического анализа [4], составляет 49,994 5,013% (ат.) Те при 775° С. Составы жидкой и твердой фаз, полученные по результатам химического анализа приведенных в равновесие образцов, даны в табл. 37. Подтверждено [5] существование области гомогенности у РЬТе, но данные по растворимости противоречат рассмотренным выше [1—4] согласно [5, 6], ликвидус выше, чем по М. Хансену и К- Андерко (см. т. II, рис. 603). Анализ термических кривых охлаждения [7] также показывает, что при О— 50% (ат.) Те ликвидус находится выше, чем экстраполированная кривая у М. Хансена и К- Андерко (см. т. II). Авторы работы [7] на основе данных по отжигу утверждают, что РЬТе не растворяет РЬ. По [1], РЬТе плавится при 932,9 0,05° С и имеет состав, несколько приближенный к Те [50,002% (ат.) Те]. В работе [1] дан состав жидкости, находящейся в равновесии с твердым РЬТе при 923—924° С. Повышенная температура плавления РЬТе, сообщаемая в работе [ 1 ], вероятно, близка к истинной, так как соединение готовили из материалов 99,99%-НОЙ чистоты и принимали максимальные меры предосторожности против испарения. [c.319]

В зоие температур 1150—1350°С начинается сильный рост зерен. Труднорастворимые составляющие структуры, которые лишь отчасти растворились или вообще не растворились, продолжают растворяться. Поэтому при охлаждении этой области происходит сильное пересыщение раствора с выпадением новой фазы. У многих сталей при температуре около 1100°С наблюдается наибольшее распространение гомогенной области однако при температурах выше или ниже указанной она перехс дит в многофазную область, например у аустенитных химически устойчивых сталей — в высокотемпературную область аустенит-феррита. При высоких температурах быстро устанавливается равновесие. Для этого достаточно того времени, которое имеется при сварке. [c.193]

Системы образуются компонентами, которые, взаимодействуя друг с другом, образуют фазы, составляющие систему. Фазой является часть системы (или совокупность нескольких таких частей), однородная по химическому составу, строению и свойствам, которые не зависят от массы фазы. Фазу можно механически отделить от других частей системы, в которой она находится. Отделение возможно благодаря существованию межфаз-ных поверхностей. В зависимости от условий фазы могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Так как газы смешиваются друг с другом в любых соотношениях, при равновесии в системе может находиться единственная газовая фаза, а соприкасающихся твердых и жидких фаз может быть несколько. Системы, состоящие из одной фазы, являются гомогенными, из нескольких фаз -гетерогенными. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...