Энергия свободная образования химических

Между скоростью образования свободных радикалов в нагруженном полимере и временной зависимостью прочности т = ехр(—ист) существует корреляция (в диапазоне температур от —50 до 50° С), подтверждающая, что разрущение полимеров является следствием процесса, управляемого некоторым энергетическим барьером, величина которого зависит от напряжения установленное численное равенство коэффициентов аир означает, что энергия активации для временной зависимости прочности полимерных материалов равна или очень близка к энергии активации образования радикалов (разрушения химических связей). [c.29]

Если 0 = 180°, AZ =AZe, образование новой фазы происходит самопроизвольно. При О<0<18О°, AZ неметаллические включения способствуют образованию центра кристаллизации в контактной зоне жидкого металла. При 0=0, AZ =0, т. е. при полном химическом сродстве покрытия и образующейся кристаллической фазы, требуется минимальная затрата свободной энергии на образование центра кристаллизации в жидком металле. [c.41]

Относительная прочность другого важнейшего для цветной металлургии типа химических соединений — сульфидов определяется сродством металлов к сере. Мерой такого сродства также являются упругость диссоциации сульфидов (рис. 38) и убыль свободной энергии Гиббса образования сульфидов из элементов (рис. 39). Из рис. 38 и 39 следует, что наибольшим сродством к сере при температурах около 1200 °С обладают кальций, марганец, цинк и медь. [c.72]

Наиболее общей характеристикой устойчивости отдельных соединений в жидком металле может служить величина свободной энергии их образования из элементов, Стабильные соединения обладают максимальным отрицательным значением свободной энергии. По общей устойчивости при высоких температурах интересующие нас окислы можно расположить в следующем порядке по убыванию их стойкости двуокись циркония, глинозем, окись магния, кремнезем (рис. 12). Наибольшей химической инертностью обладают два первых окисла, [c.31]

Потенциал образования химических соединений можно рассчитать, если известны термодинамические данные для металла, например, свободная энергия образования соединения. [c.121]

В результате для большинства металлов сближения ювенильных поверхностей достаточно для схватывания. Термодинамически процесс оправдан, так как избыточная энергия свободных поверхностей порядка 1 Дж/м , а энергия больше-угловых межзеренных границ, сопоставимая с энергией переходного межфазного слоя при образовании адгезионного соединения,—10 Дж/м . К благоприятным факторам относится существование ряда двумерных поверхностных химических соединений, не реализуемых в объемной фазе. Естественно, вопрос о химическом составе поверхности должен рассматриваться с учетом упоминавшейся поверхностной сегрегации. Материалы с ковалентным и ионным типом связей имеют [c.16]

Количественной мерой заданных величин служит величина свободной энергии, высвобождающейся при образовании соответствующего соединения чем больше высвобождается энергии, тем прочнее химическая связь. Таким образом, необходимо сравнивать Д2 реакций (1.3) и (1.4). Наряду с термодинамикой важное значение имеет скорость протекания реакции, характеризуемая количеством вещества, прореагировавшего в единицу времени. Скорость процесса пропорциональна числу атомов или молекул, обладающих требуемой [c.8]

Несомненно, что возможность соосаждения вольфрама и молибдена с металлами группы железа связана с особенностью их электронного строения. Металлы этой группы имеют незаполненные электронные уровни, выделяются с высоким перенапряжением и обладают каталитическими свойствами, в результате чего снижается перенапряжение при разряде вольфрама и молибдена. Освобождение свободной энергии при образовании твердых растворов или химических соединений играет подчиненную роль. [c.73]

Метастабильная фаза по структуре (химическому составу) является промежуточной между исходной и стабильной вновь образующейся фазой. Несмотря на то что образование метастабильной фазы не обеспечивает минимума свободной энергии системы, образование ее в ряде случаев более выгодно, так как она лучше сопрягается с решеткой исходной фазы и требует меньших флуктуаций концентрации. [c.114]

В аспекте кинетической концепции разрушения микропроцесс разрушения полимеров состоит из ряда стадий деформаций межатомных связей под нагрузкой, вследствие чего энергия распада связи снижается разрыва деформированных связей в результате тепловых флуктуаций с образованием химически активных свободных радикалов зарождения субмикротрещин в результате разрыва макромолекул. Реальность указанных стадий разрушения подтверждается методами инфракрасной спектроскопии (ИКС), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), масс-спектроскопии и рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами [1441, [c.269]

Более точно сродство характеризуется величиной убыли свободной энергии Д/", которой сопровождается образование химического соединения из элементов. [c.175]

С помощью стандартных энергий образования удобно вычислять стандартное изменение свободной энергии для произвольного химического процесса. Для реакции общего вида [c.309]

Таким образом, существование стабильной химической связи между атомами в кристалле предполагает, что полная энергия кристалла меньше полной энергии такого числа свободных атомов, из которого состоит кристалл, то есть при образовании химической связи всегда вы- [c.23]

Свободная энергия Гиббса образования и химический потенциал [c.142]

В ионных системах, так как положительные и отрицательные ионы всегда существуют парами, физически невозможно измерить химические потенциалы индивидуальных ионов / Ag+ и //С1- можно измерить только суммарный химический потенциал раствора. Аналогичная проблема возникает и для энтальпии и свободной энергии Гиббса образования. Для ионов эти две величины определены относительно нового состояния сравнения, связанного с ионами Н+, как описано в разд. Д.8.1. Можно определить средний химический потенциал [c.213]

Рассмотрение формулы окисления (32) позволяет заключить, что константа скорости окисления (К) при прочих равных обстоятельствах тем больше, чем больше изменение свободной энергии при образовании окисла, т. е. чем больше электродвижущая сила гипотетического эле- мента Ео), в котором идет образование окисла из металла. При о=0, т. е. при отсутствии химического сродства металла к кислороду, окисления не происходит. Кроме того, константа скорости окисления тем больше, чем больше удельная электропроводность материала пленки %). Если окисел обладает полностью электроизолирующими свойствами, окисление не идет. Этим, например, объясняется большая стойкость алюминия к окислению. Наконец, константа скорости бывает наибольшей в том [c.71]

В ГЛ. 8 мы отмечали, что образование зародышей новой фазы обычно требует увеличения свободной энергии (для небольших зародышей) полное прираш,ение свободной энергии обусловлено протеканием химической реакции, образованием новой поверхности, а также деформацией решетки зародышами фазы продукта. Флуктуации размера зародышей выше критического значения приводят к образованию устойчивых зародышей, которые затем могут расти, так как последующее увеличение их размера сопровождается уменьшением свободной энергии. Процесс образования зародышей в реакциях разложения описывается различными кинетическими уравнениями, в основу которых положена та или иная модель процесса. Если активный зародыш возникает в результате разложения единственной молекулы, то скорость образования зародышей описывается уравнением [c.170]

Для многих веществ свободные энергии образования и In /( образования в зависимости от температуры сведены в таблицы. Если такие данные известны для каждого компонента реакции, то изменение свободной энергии для стандартного состояния и константы химического равновесия можно получить непосредственно из соотношений [c.296]

Образование точечных дефектов требует значительных затрат энергии. Эта энергия находится в прямой зависимости от прочности химических связей и пропорциональна энергии связи в кристалле. Так, чтобы создать вакансию в кристалле германия или кремния, надо разорвать четыре ковалентные связи. Вычисления показывают, что энергия образования вакансии в германии равна примерно 3,2-10-- 9 Дж (2 эВ), а в кремнии 3,7-Ю- Дж (2,3 эВ). Однако несмотря на это, при относительно высоких температурах существование дефектов является энергетически выгодным. Дело в том, что введение дефектов не только увеличивает внутреннюю энергию кристалла, но и увеличивает его энтропию. Таким образом, для заданной термодинамической температуры Т свободная энергия F—E—TS минимальна при некоторой концентрации дефектов. Последняя определяется балансом энергетической и энтропийной составляющих F. [c.88]

Движущей силой реакции окисления металла кислородом является изменение свободной энергии системы, обусловленное образованием оксида в результате химической реакции. Протекание химической реакции в данном направлении при постоянном давлении и температуре самопроизвольным путем возможно лишь тогда, когда свободная энергия системы в исходном состоянии больше, чем в конечном. состоянии. Таким образом, свободная энергия системы кислород — металл должна быть больше свободной энергии оксида металла, только в таком случае возможно окисление металла. Если система находится в равновесном со- [c.44]

Состояние равновесия, устойчивое в малом и неустойчивое в большом, аналогично относительно устойчивому, так называемому метастабильному состоянию многочастичных (например, молекулярных) систем ). Метаста-бильными являются пересыщенное состояние пара, полученное путем его охлаждения или сжатия, аморфное (стеклообразное) состояние переохлажденной жидкости сложного химического строения, состояние смеси веществ, химическая реакция между которыми задержана низкой температурой, и т. п. Наиболее устойчивым при данных внешних условиях является другое состояние системы, для достижения которого требуется преодоление более или менее высокого энергетического барьера. Можно представить себе, что в простейшем случае при данных условиях соответствующая термодинамическая функция Е каждой частицы системы имеет график, показанный на рис. 18.68, а в роли функции Е выступает свободная энергия, если заданы температура и объем системы, или термодинамический потенциал, если заданы температура и давление. Минимум функции Е в точке А соответствует метастабильному состоянию, а более глубокий минимум в точке В — наиболее устойчивому состоянию. Частица системы ввиду того, что ее энергия имеет случайные отклонения от среднего значения (флуктуации), может преодолевать барьер между состояниями А к В и переходить из одного состояния в другое. Поскольку АЕ < АЕ (см. рис. 18.68, а), то вероятность перехода частиц из состояния А в состояние В выше вероятности обратного перехода. Таким образом, при данных условиях имеется тенденция к переходу многочастичной системы из относительно устойчивого состояния в наиболее устойчивое. Все же метастабильное состояние может существовать довольно продолжительное время, а иногда и практически неограниченно долго. Так, для многих полимеров образование кристаллической фазы из переохлажденной жидкости связано с преодолением столь высоких барьеров, что аморфное состояние сохраняется без видимых изменений десятки лет. [c.406]

ТЕПЛОТЫ И СВОБОДНЫЕ ЭНЕРГИИ ОБРАЗОВАНИЯ ВАЖНЕЙШИХ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ [c.304]

Механизм радиационно-химических реакций таков. Поток ядерных частиц вызывает в среде возбуждение, ионизапию, диссоциацию и диссоциативную ионизацию молекул. Возникшие при этом возбужденные молекулы и ионы вступают в химические реакции. либо непосредственно, либо через промежуточное образование химически высокоактивных свободных радикалов. В последнем случае в реакции могут вовлекаться молекулы, не подвергавшиеся непосредственному облучению. Так как энергия ядерных излучений значительно превышает энергию любых химических связей, то облучение может разрывать и очень прочные связи. Это ведет к образованию таких химически высокоактивных ионов и радикалов, которые не удается получать традиционными химическими методами. Тем самым открываются возможности осуществления сильно эндотермических реакций и реакций, запрещенных высоким активационным барьером. [c.660]

В первом случае атомы легирующей примеси имеют большее число валентных электронов, чем атомы полупроводника. Такую примесь называют донорной. Вследствие введения донорной примеси после образования химических связей примесного атома с окружающими его атомами полупроводника один валентный электрон оказывается лишним , т. е. не участвует в химических связях. Поэтому достаточно лишь небольшой энергии Ео (рис. 3, б), чтобы оторвать от примесного атома и сделать свободным этот валентный электрон, т. е. перевести его в зону проводимости. При этом образуется неском-пенсированный положительный заряд, который отличается от положительно заряженной дырки, способной перемещаться по кристаллу, тем, что остается неподвижным в кристаллической решетке. Легирование полупроводника донорной примесью увеличивает концентрацию электронов в зоне проводимости при неизменной концентрации дырок в валентной зоне. При этом электропроводность осуществляется в основном электронами, находящимися в зоне проводимости. Такие полупроводники называют электронными, или полупроводниками п-типа электропроводности. [c.8]

Химический состав. Свободная энергия поверхности волокон зависит от ее химического состава и структурных особенностей. В свою очередь свободная энергия поверхности влияет на смачиваемость и реакционную способность поверхности волокон, т. е. свойства, которые проявляются при обработке поверхности, образовании химической связи между волокном и матрицей и при взаимодействии с окружающей средой (Ог, НгО, органические загрязнители и т. п.). В табл. 2 приведены химические составы волокон в объеме и на поверхности за исключением стеклянного волокна, эти составы неидентичны. Следует отметить, что на поверхности [c.235]

Стандартные значения максимальной полезной работы реакций образования химических соединений из элементов. Из свойств максимальной полезной работы Affi следует, что она для изотермических реакций протекающих при неизменности объёма, равна убыли свободной энергии F-U—TS), а для изотермических реакций, протекающих при неизменном давлении, равнд убыли изобарного потенциала Ф = и TS + pv) [c.377]

Поэтому величины А/ могут быть не только определены экспериментально, например путём измерение электродвижущих сил соответствующих гальванически , цепей, но и найдены вычислением убыли изобарного по> тенциала или убыли свободной энергии. Условно принято в качестве нулевых состояний простых вешеств (т. е. элементов в свободном виде) наиболее устойчивое конденсированное состояние (т. е. твёрдое или жидкое) или газообразное состояние при давлении в 1 am. При этом условии максимальная полезная работа А образования химического соединения при 25 (т. е. убыль величины Ф npnp = onst или величины F при z/= onst) может рассматриваться как мера прочности соединения (при т. е. положительный знак максимальной полезной работы образования вещества указывает на то, что вещество-самопроизвольно не будет разлагаться на простые вещества в противном случае такое разложение вполне возможно (конечно, при /=25 ). С другой стороны, величины максимальных полезных работ образования вешеств могут быть использованы для вычисления (путём составления алгебраической их суммы) максимальной полезной работы той или иной реакции, в которой участвуют те или иные вещества. [c.377]

В книге изложены основы термодинамики и связи между различными термодинамическ .ми величинами. Описаны приложения классической и статистической термодинамики к изучению двух- и трехкомпонентных металлических растворов. Дан анализ диаграмм состояния сплавов, изложены экспериментальные методы определения теплот растворения, образования химических соединений и реакций в жидких и твердых металлических сплавах, методы измерения активностей компонентов и свободных энергий твердых и жидких сплавов. [c.4]

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ—межатомное взаимодействие, приводящее к образованию молекул или молекулярных соединений. X. с. отличается от др. межатомных взаимодействий тем, что при её возникновении происходит перестройка электронных оболочек связывающих атомов, X. с. осуществляется либо путём перехода одного или неск. электронов одного атома к другому (ионная, или э л е к -тровалентная, X. с.), либо обобществлением электронов парой (группой) атомов (ковалентная, или гомео-поляркая, X. с.). Устойчивость образующейся системы атомов (молекулы) объясняется тем, что её энергия меньше суммарной энергии свободных атомов разность этих энергий наз. энергией X. с она обычно —200— 1000 кДж/моль (2—10 эВ). [c.405]

На медных сплавах, содержащих кремний, обнаружены силикаты, на оловянных бронзах во внутреннем слое окалины обнаружен окисел SrijjO на медно-никелевых сплавах, содержащих 7% Ni и более, во внутреннем слое окалины содержится окисел NiO, а во внешнем — окислы меди. На медных сплавах, легированных алюминием, бериллием, кремнием и большими количествами цинка, присутствуют окислы этих элементов, характеризуемые высокой химической стойкостью и высокой свободней энергией их образования. [c.266]

Говоря о попытках расчета адгезии, исходя из термодинамических характеристик окислов как компонентов покрытия и субстрата, необходимо отметить следующее. Свободные энергии образования АС°бр окислов служат мерой химического сродства металлов к кислороду и характеризуют устойчивость окислов к термической диссоциации на исходные компоненты — металл и молекулярный кислород. Чем больше убыль свободной энергии при образовании окисла, тем, при прочих равных условиях, будет прочнее связь между компонентами. Но при отрыве оксидного слоя от металла происходит разрыв связи Ме—О, а не разложение окисла на компоненты (металл - и молекулярный кислород). Поэтому величины АОдбр окислов не могут служить прямой мерой адгезии, они лишь косвенно отражают действительность. Надо иметь также в виду, что упомянутая выше обменная реакция (28) происходит лишь в частных случаях, а именно, когда Ме" более активен химически, чем Ме, и, следовательно, способен оказать восстановительное действие на Ме О, либо, когда идут побочные процессы, например, диффузия с дополнительным выигрышем энергии. Но возможны и другие реакции (см., например, стр. 224). [c.194]

В заключение раздела мы хотим сделать одно историческое замечание. В следуюш,ей главе мы введем величину, которую Гиббс назвал свободной энергией. Свободную энергию Гиббса одного моля вещества X можью интерпретировать как химический потенциал вещества X. Превраш,ение вещества X в вещество Z вызывает уменьшение свободной энергии Гиббса вещества X и увеличение свободной энергии Гиббса вещества Z. Таким образом, химическое сродство реакции X -f Y —> 2Z, определяемое как величина А = (fix + fiy -2fj.z), может быть интерпретировано как отрицательное изменение свободной энергии Гиббса, когда 1 моль вещества X и 1 моль вещества Y реагируют с образованием 2 молей вещества Z. Это изменение свободной энергин Гиббса, называемое свободной энергии Гиббса реакции , равно взятому со знаком минус сродству А, но между этими двумя понятиями существует фундаментальное концептуальное различие химическое сродство есть понятие, которое связывает необратимые химические реакции с энтропией, в то время как свободная энергия Гиббса используется главным образом в связи с равновесными состояниями и обратимыми процессами. Однако во многих учебниках термодинамики свободная энергия Гиббса используется вместо химического сродства и даже не упоминается о связи между энтропией и скоростями ре-акцийЧ В известной книге Исторические основы химии Лестера [1, р. 206] говорится о таком неправильном истолковании этих понятий в учебнике по тер.модинамике Гильберта Ньютона Льюиса (1875-1946) и Мерля Рэндалла (1888-1950) [8] [c.120]

Подобно тому как с помощью табличньгх значений свободной энергии Гиббса образования можно рассчитывать константы равновесия химических реакций, пользуясь таблицами стандартных электродных потенциалов, можно рассчитать константы равновесия электрохимических реакций. Каждой электродной реакции приписан определенный потенциал, при этом действует соглашение о том, что потенциал платино-водородного электрода Н ] равен нулю. Иначе говоря, потенциал электродной реакции Н+ -Ь е Н2(г.) на платиновом электроде принят за потенциал сравнеьшя, а потенциалы всех остальных электродных реакций измеряют относительно него . Стандартными электродными потенциалами называются такие потенциалы, у которых активности всех реагентов и продуктов равны единице при Т = 298,15 К. Для любой электрохимической ячейки сумма соответствующих стандартных потенциалов равна ЭДС. Так как такие потенциалы соответствуют ситуации, когда все активности равны единице, из уравнения Нернста следует, что стандартный потенциал элемента равен Уо- [c.266]

Внешние электронные оболочки свободного неионизи-рованного атома иттрия имеют строение 4 15 5 . При образовании химических соединений иттрий отдает три электрона с незаполненных 4 и 5 -оболочек и становится трехвалентным. Энергии образования и гидратации газообразных нонов таковы, что в водных растворах стабильными являются лишь ионы иттрия с зарядом -ЬЗ. [c.5]

Механическая связь реализуется в отсутствие какого бы то ни было химического механизма — даже сил Ван-дер-Ваальса — и сводится к механическому сцеплению. Однако отсутствие химической связи существенно снижает прочность композита при поперечном нагружении поэтому в технологии изготовления компози тов механическую связь не считают полезной. Связь путем смачивания и растворения имеет место в композитах, где упрочнитель, не являющийся окислом, смачивается или растворяется матрицей, но не образует с ней соединений. Окисная связь может возникать при смачивании, а также при образовании промежуточных соединений на поверхности раздела. Как правило, металлы, окислы которых обладают малой свободной энергией образования, слабо связываются с окисью алюминия. Однако следы кислорода иль активных элементов усиливают эту связь путем образования промежуточных зон в обоих случаях связь относится к окисному типу. Кроме того, согласно общей классификации, к окисному типу относится связь между окисными пленками матрицы и волокна. [c.35]

Важным критерием оценки способности элемента реагировать с окисью алюминия Саттон и Файнголд считают свободную энергию образования его окисла. Легирующий никелевую матрицу элемент очень активно реагирует с окисью алюминия, если его окисел имеет большую отрицательную величину свободной энергии образования. По этой причине сплавы никеля с титаном и цирконием химически очень активны, тогда как никель-хромовые сплавы реагируют с АЬОз умеренно. Степень химической активности можно регулировать только путем изменения содержания этих элементов в никелевой матрице. Элементы, образующие менее стабильные окислы по сравнению с окисью алюминия, могут участвовать в реакции лишь в том случае, если они получают кислород из других источников (например, из атмосферы). Как и в приведенном ранее примере реакции меди с окисью алюминия, Мур [26] показал, что образование связи между никелем и AI2O3 зависит от доступа кислорода. Шпинель NiAl204 образуется только в присутствии кислорода. [c.86]

Устойчивость химической системы относительно возможной реакции измеряется изменением свободной энергии реакции между исходными веществами и продуктами. Для чистых конденсированных фаз стандартным состоянием является материал в его обычном состоянии при данной температуре. Для жидкостей (с высоким давлением пара) и газов стандартным состоянием является пар при единичной летучести. Таблицы теплот и стандартных свободных энергий образования окислов, представляющих интерес для водной реакторной технологии, были собраны в удобной форме Кафлином [1]. Из основного соотношения [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...