Влияние температуры реакции на химическое равновесие

Влияние температуры реакции на химическое равновесие [c.218]

Полученная зависимость позволяет обнаружить влияние температуры реакции на химическое равновесие. Для экзотермических реакций тепловой эффект положителен, следовательно, левая часть [c.219]

В качестве второго примера применения принципа Ле Шателье изучим влияние, которое оказывает изменение давления (при постоянной температуре) на химическое равновесие в реакции [c.98]

В ряде случаев время пребывания топлива оказывает определяющее влияние на химическое равновесие протекающей реакции, следовательно, на температуру и химический состав генерируемого газа. Например, для ЖГГ, вырабатывающего восстановительный газ, время пребывания, с одной стороны, должно быть достаточным для того, чтобы был завершен процесс частичного сгорания, испарения и разложения избыточного горючего, а с другой — при слишком большом времени пребывания и установлении химически равновесного процесса, из избыточного горючего могут образоваться побочные продукты с большой молекулярной массой (кокс, тяжелые смолы), что помимо снижения газовой постоянной может привести к загромождению газового тракта. Чтобы этого избежать, в ЖГГ, генерирующих восстановительный газ, иногда заведомо стремятся создать химически неравновесный рабочий процесс путем задания меньшего времени пребывания. Для каждого топлива при заданной температуре газа и конструктивном типе ЖГГ время пребывания подбирается экспериментально йз условий получения наибольшего значения газовой постоянной и обеспечения стабильного протекания рабочего процесса. [c.273]

Смещение равновесия химической реакции при изменении температуры происходит тем значительнее, чем больше будет теплота реакции Q. Влияние внешних условий (температуры и давления) на химическое равновесие оценивается принципом смещения равновесия, известным под названием принципа Ле Шателье-Брауна. Этот принцип формулируется так если на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-нибудь из условий, определяющих положение ее равновесия, то последнее смещается, причем в системе начинают протекать процессы, ослабляющие эффект внешнего воздействия. [c.201]

T. e. влияние температуры на а следовательно, и на условие равновесия по отношению к некоторой химической реакции определяется тепловым эффектом Qp этой реакции. [c.352]

Согласно термодинамическим соображениям повышение температуры обычно должно ускорять химические реакции. Это положение было бы справедливым и для коррозионных реакций в морской воде, если при этом можно было бы зафиксировать все другие переменные величины. Однако поскольку обычно это невозможно, то, рассматривая влияние температуры, необходимо учитывать изменение всех связанных с ией факторов. Растворимость кислорода при повышении температуры воды падает. Биологическая активность при переходе, например, от холодных арктических вод к теплым водам тропиков, наоборот, возрастает. Химическое равновесие, от которого зависит образование осадков карбоната кальция п гидроокиси магния, изменяется таким образом, что вероятность возникновения на металле известкового осадка повышается с температурой. [c.21]

Влияние давления и температуры на положение химического равновесия. Константа равновесия любой химической реакции имеет постоянное числовое значение при неизменных внешних условиях — давлении и температуре. [c.183]

В предыдущей главе говорилось о различных физико-химических процессах, которые протекают в газах при температурах порядка тысячи или нескольких тысяч градусов и выше, таких, как возбуждение молекулярных колебаний, диссоциация молекул, химические реакции, ионизация, испускание света. При этом мы рассматривали влияние этих процессов на термодинамические свойства газов, совершенно не интересуясь их кинетикой, скоростями реакций, временами установления термодинамического равновесия. [c.201]

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]

Изменение температуры газа влияет на степень неравновесности течения как через скорости химических реакций, так и через изменение уровня диссоциации газа перед соплом. Константы скорости реакций рекомбинации слабо зависят от температуры, поэтому основное влияние на скорость процесса оказывают активные радикалы, концентрации которых с ростом температуры увеличиваются. С другой стороны, с ростом температуры увеличивается степень диссоциации газа перед соплом, и, следовательно, может возрасти доля энергии, теряемой из-за неравновесности процесса. Поэтому изменение температуры может приводить как к увеличению, так и к уменьшению степени отклонения системы от равновесия, в зависимости от того, какой фактор окажется преобладающим. [c.196]

В разделах учебников по технической термодинамике, посвященных термохимии, в основном рассматриваются следующие вопросы первый закон термодинамики в применении к химическим процессам закон Гесса и закон Кирхгофа второй закон термодинамики в примепении к химическим процессам максимальная работа в изохорио-изотермических и изобарно-изотермических процессах уравнение максимальной работы химическое равновесие, закон действия масс константа скорости химической реакции и константа равновесия зависимость между константой химического равновесия и максимальной работой влияние на химическое равновесие давления и температуры принцип Ле-Шателье тепловая теорема Нернста и ее следствия вычисление константы интегрирования в уравнении константы равновесия газовых реакций влияние температуры на скорость химической реакции и др. [c.338]

В парах щелочных металлов в условиях изменения температуры по длине трубы возможно протекание химической реакции— димеризации. Возможность влияния этой реакции на характеристики тепловой трубы отмечена авторами работы [46 при экспериментальном изучении предельных характеристик натриевых тепловых труб в области давлений пара, где достижимы звуковые ограничения. Позтому в качестве третьей модели состояния пара в работе [45] рассмотрена так называемая соединительная модель. В этой модели пар описывается как двухкомпонентная смесь (мономер и димер) идеальных газов, которая находится в локальном химическом равновесии, но эта смесь заморожена по отношению к фазовым переходам, т. е. предполагается отсутствие конденсации в паровом потоке. Была проанализирована [27] также четвертая модель описания состояния пара, в которую включены кинетика протекания реакций диссоциации рекомбинации, процесс зародышеобразо-вания капелек жидкости, а также процесс роста капель. Рассмотрим эти модели состояния пара. [c.63]

Исследование тепловых эффектов химических процессов во второй пол овине XIX в. (П. Э. М.Берт-ло, X. П. Ю. Томсен, Н. Н. Бекетов и др.) на основе открытого Г. И. Гессом закона постоянства сумм тепла химической реакции привело к созданию термохимии, которая, в свою очередь, оказала большое влияние на формирование-химической термодинамики [16]. Успехи, достигнутые в области химической термодинамики в конце ХТХ в., дали возможность осуществить ряд крупных открытий в области химического синтеза. К ним относится и уже упоминавшийся каталитический синтез аммиака. Разрешить эту важнейшук> научную проблему удалось в результате раскрытия закономерностей, которым подчиняется химическое равновесие. Синтез аммиака, как известно, требует особых термодинамических условий, связанных с резким уменьшением объема получаемого продукта по сравнению с объемом исходных азота и водорода. Общие принципы химического равновесия в зависимости от температуры высказал в 1884 г. Я. Вант-Гофф. В том же году А. Ле Шателье сформулировал общий закон химического равновесия, который затем (1887 г.) с позиций термодинамики был обоснован К. Брауном. Последующие работы принадлежат немецким ученым В. Нерпсту и Ф. Габеру, которые в 1905—1906 гг. сделали необходимые термодинамические расчеты химического равновесия реакции образования аммиака при высоких температурах и давлениях, дав тем самым конкретные рекомендапии для осуществления (1913 г.) промышленного синтеза [17]. Достижения химии стали оказывать всевозрастающее влияние на прогресс химической технологии, области применения которой непрерывно расширялись. Установление закономерностей управления химическими процессами вооружило технологию теорией и методами для более активного-преобразования вещества природы. Если главной задачей технологии предыдущего периода было получение исходных веществ для производства других уже известных химических соединений и продуктов (серная кислота, сода, щелочи и др.), составлявших область основной химической промышленности, то технология конца XIX — начала XX в. решала бо- [c.142]

Анализ уравнений изобары и изохоры реакций дает возможность выяснить влияние изменения температуры на константу равновесия, а значит и на состояние химического равновесия. [c.383]

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]

Рассмотренное влияние давления и температуры на положение химического равновесия по сути есть проявлением принципа подвижного равновесия, установленного Ле-Шателье в 1884 г. Этот принцип заключается в следующем Вели на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-нибудь из условий, определяющих положение равновесия, то последнее смещается, причем в системе протекают процессы, ослабляющие эффект внешнего воз-действияук Например, повышение температуры, как мы установили, смещает положение равновесия в сторону большего выхода тех веществ, которые образуются с поглощением тепла. Тем самым ослабляется эффект внешнего воздействия — подвода тепла и повышения температуры системы. Понижение температуры системы действует в обратном направлении. Поэтому реакция Fe + СО FeO + С + Q при высоких температурах будет развиваться преимущественно влево, так как это процесс эндотермический, реакция же 2FeO + Si =i SiOj + 2Fe + Q при пониженных температурах должна энергичнее развиваться вправо, так как этот процесс экзотермический, и т. п. [c.185]

Беспорядочное тепловое движение и направленное движение под влиянием градиента потенциала. Ясно, что при высоких температурах тепловое движение вакансий может происходить в твердом блоке окисла. В однородных условиях такое движение происходит бессистемно во всех направлениях. В пленке окисла, прилегающего к металлу, обычно будет существовать градиент, который вызывает предпочтительное движение в одном направлении и позволяет окислению продолжаться, хотя и с убывающей скоростью, с увеличением толщины пленки. Возможны два вида градиента. Если атомы кислорода, адсорбированные снаружи пленки, захватывают электроны от металла вследствие электронного сродства, упомянутого в главе П, то может установиться градиент электрического потенциала с отрицательным зарядом на кислородных ионах и положительным зарядом, оставшимся на металле благодаря этому будет преобладать движение до известной степени благоприятное для продолжения окисления (т. е. катионы принуждены будут двигаться наружу, а вакансии катионов — внутрь, или анионы кислорода двигаться внутрь, а вакансии анионов — наружу). Если же на наружной поверхности растущей пленки окисла установилось равновесие с кислородом газовой фазы и если равновесие установилось также с металлом у внутренней поверхности, то состав будет различным на обеих поверхностях, так что тогда возникнет градиент концентрации (или точнее градиент химического потенциала), и движениебудет происходить в таком направлении, чтобы уменьшить этот градиент. Каждый вид движения вызван в конечном счете одной и той же причиной, и, если скорость роста не контролируется химическими реакциями, протекающими на пограничных поверхностях, движущая сила будет одна и та же в обоих случаях — вопрос, который будет рассмотрен позже. При некоторых обстоятельствах оба типа градиента могут действовать одновременно. [c.811]

Обратное влияние неравновесной колебательной релаксации на протекание химических реакций учитывается домножением констант диссоциации молекул О2 и N1 на некоторые функции Р(Т2, Т), Р(Т , Т), приведенные в [12-15]. Ввиду малости концентраций заряженных компонентов дальних следов за телами, входящими в плотные слои атмосферы со скоростями К , 8 км/с, пренебрегается неравновесностью возбуждения колебательных степеней свободы ионов. Считается, что возможно отсутствие термического равновесия между электронами и тяжелыми частицами, т.е. возможен отрыв температуры Т , от Т. При этом константы скоростей приведенных выше химических реакций с участием электронов предполагаются зависящими от температуры электронов [10, И]. Предполагается также, что след является квази-нейтральным, электрический ток отсутствует (диффузия заряженных компонентов имеет амбиполярный характер). [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...