Химическое равновесие в гомогенных системах

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

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]

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

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Гомогенной называется термодинамическая система, внутри которой нет поверхностей раздела фаз, отделяющих друг от друга части системы, которые различались бы либо по кристаллической структуре, либо по своим физическим и химическим свойствам. Гетерогенная система состоит из частей, имеющих либо различную структуру, либо различные физико-химические свойства и отделенных друг от друга поверхностями раздела фаз. Примером гетерогенной системы может являться вода, находящаяся в равновесии с паром. [c.140]

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]

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]

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]

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]

Коэффициенты ц-k были названы химическими потенциалами. Рассмотренные Гиббсом гетерогенные системы включали различные фазы, межд которыми происходил обмен веществом. Но в своих рассуждениях Гиббс ограничивался преобразованиями межд>- равновесными состояниями. Такое ограничение понятно с учетом классического определения энтропии, которое требовало, чтобы система находи.пась в равновесном состоянии, а преобразования межд> равновесными состояниями были обратимыми, т. е. такими, для которых dQ = TdS. В первоначальной формулировке Гиббса изменения масс dm ,-в соотношении (4.1.1) были обусловлены обменом веществом межд гомогенными частями — такая ситуация наблюдается, когда различные фазы вещества обмениваются веществом и достигают равновесия. [c.115]

Фазой называют однородную часть системы, имеющую одинаковый состав, одно и то же агрегатное состояние и отделенную от остальных частей системы поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав или структура вещества изменяются скачкообразно. Совокупность фаз, находящихся в равновесии при определенных внешних условиях (давлении, температуре), называют системой. Например, однородная жидкость (расплавленный металл) является однофазной системой, при кристаллизации чистого металла система состоит из двух фаз жидкой (расплавленный металл) и твердой (зерна закристаллизовавшегося металла). Другой пример механическая смесь двух видов кристаллов образует двухфазную систему, так как каждый кристалл отличен по составу или строению и отделен один от другого поверхностью раздела. Сплав называют однородным (гомогенным), если его структура однофазна, и разнородным (гетерогенным), если его структура состоит из нескольких фаз. Под структуройсшжа понимают видимое в микроскоп взаимное расположение фаз, их форму и размеры. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...