Химическое равновесие и закон действующих масс

Химическое равновесие и закон действующих масс [c.70]

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ И ЗАКОН ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС [c.322]

И, наконец, необходимо рассмотреть возможность образования паров самого углерода С, С2, Сз и т. д. Они могут образовываться как при сублимации поверхности графита, так и в результате диссоциации газообразных продуктов химического взаимодействия графита с кислородом и азотом. Обычно предполагают, что пары образуются только в результате сублимации (учет возможной диссоциации углеродсодержащих компонент в пограничном слое хотя и меняет существенно механизм выноса со стенки атомов и молекул углерода, однако мало влияет на суммарные параметры разрушения). Оценки констант равновесия в законах действующих масс показывают, что при температурах поверхности выше 2000 К и давлении, близком к атмосферному, помимо паров углерода, на стенке могут присутствовать СО, СО2 и N, а также четыре 170 компоненты из внешнего потока О, О2, N, N2. На внешней границе по- [c.170]

Теория химического равновесия развивается на основе второго закона термодинамики и закона действующих масс, открытого в начале 60-х годов прошлого столетия. Одним из первых общую идею закона действующих масс высказал [c.176]

Закон действующих масс и константа равновесия. Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций веществ, принимающих участие в реакции. [c.74]

Закон действующих масс можно выразить не только через концентрации, но и через парциальные давления, если в уравнение химического равновесия (10.33) подставить = + [c.198]

Таким образом, парциальные давления газов при равновесии связаны между собой определенным соотношением, о соотношение и является выражением закона действующих масс, по которому отношение произведений парциальных давлений исходных веществ и продуктов реакции, взятых в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, при постоянной температуре, есть величина постоянная. Оно называется константой равновесия химической реакции по парциальным давлениям — /Ср. [c.211]

Уравнение (13.22) представляет собой закон действующих масс. Согласно этому закону в состоянии химического равновесия произведение концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях гу, есть величина, зависящая лишь от температуры и давления (или объема). Напомним, что для исходных веществ V,- положительны, а для конечных продуктов реакции — отрицательны. [c.493]

Если конденсированная фаза состоит из чистых веществ, то ясно, что при химическом равновесии парциальное давление каждой из соответствующих паровых фаз будет равняться давлению насыщения, которое при данной температуре имеет постоянное значение. Поэтому давление паровой фазы будет определяться давлением насыщения и при данной температуре будет иметь постоянное значение. Вследствие этого давления паровых фаз конденсированных реагентов войдут в величину константы равновесия в виде постоянного множителя. Это означает, что конденсированные реагенты фактически не влияют на выражение закона действующих масс равным образом при вычислении максимальной полезной работы реакции следует учитывать только газообразные компоненты. [c.497]

При очень больших скоростях потока и при высоких температурах в аэродинамике имеют дело со смесью газов. Например, воздух при температурах до 500 К остается совершенным двухатомным газом, имеющим постоянный молекулярный вес т fn 29 и показатель адиабаты у = 1,405. При дальнейшем росте температуры увеличивается теплоемкость воздуха, что объясняется возбуждением внутренних степеней свободы в молекулах воздуха. Затем с ростом температуры происходит диссоциация воздуха (молекулы распадаются на атомы) при температурах свыше 2000 К распадается молекулярный кислород, при 4000 К и выше существенным становится разложение азота. В диапазоне температур 7000... 10 ООО К начинается процесс ионизации атомов с образованием свободных электронов. Указанные процессы являются весьма энергоемкими, и это обстоятельство необходимо учитывать при расчете течений. Если скорость химических превращений в газовой смеси велика по сравнению со скоростями газодинамических процессов, то смесь находится в химическом равновесии. В этом случае, как уже отмечалось, вместо уравнений переноса i-то компонента следует рассматривать законы действующих масс в виде (1.26). [c.29]

Установим связь термодинамического условия (10.30) для равновесного состояния с условием (10.16) химического равновесия. Убеждение в том, что такая связь существует, основано на том, что два способа — закон действующих масс и второй закон термодинамики — используются для количественной характеристики одного и того же факта — равновесия системы. [c.249]

Применяя закон действия масс (4) к гетерогенной химической реакции перехода частиц (ионов металла) через границу фаз деформируемое твердое тело — окружающая среда и учитывая выражения для активностей иона в металле (26) и электролите (27), с использованием балансового уравнения для зарядов и условия равновесия получим после несложных преобразований для потока реакции растворения [c.29]

При приближенном решении уравнений пограничного слоя предполагают, что имеет место локальное химическое равновесие. Тогда концентрации Мг как функции давления и температуры определяются, исходя из закона действующих масс и уравнений сохранения числа атомов. Термодинамические функции воздуха в этом случае определены и приведены, например, в таблицах, составленных под редакцией А. С. Предводителева [Л. 9]. Уравнение (1.4) при этом исключается из рассмотрения. [c.91]

Формула (31.4) выражает закон действующих масс. Величина К (Г, Р) называется константой химического равновесия. Этот закон справедлив не только для газов, но и для реакций между растворенными веществами при небольших концентрациях. Он имеет много полезных приложений. [c.209]

Целесообразно привести очень простое кинетическое доказательство закона действующих масс. Химическое равновесие в реакции (135) правильно называть кинетическим равновесием , так как даже после установления равновесия реакция между молекулами продолжается. Однако при равновесии число реакций, которые происходят за единицу времени слева направо [см. (135)], равно числу реакций, протекающих справа налево, так что два противоположных эффекта взаимно компенсируются. Подсчитаем число реакций, которые происходят за единицу времени слева направо, и положим его равным числу обратных реакций. [c.89]

По закону действующих масс скорость реакции определяется концентрацией молекул и по мере протекания процесса скорость прямой реакции уменьшается, но зато возрастает скорость обратной реакции, так как число молекул получаемых веществ увеличивается. Наступает момент, когда скорости обеих реакций делаются равными и видимая реакция останавливается, наступает химическое равновесие. [c.109]

Относительно этой главы можно высказать несколько замечаний. Автор, говоря о химическом равновесии, ни слова не сказал о скоросги химической реакции, обратимости реакций, изменениях скоростей прямой и обратной реакций, константе скорости, законе действующих масс, сущности состояния системы при химическом равновесии. Поэтому ему пришлось формулу константы равновесия записывать без какого-либо обоснования. Этот раздел курса отработан более слабо, чем другие его разделы. [c.176]

Гл. 8 посвящена термохимии в ней прежде всего устанавливаются понятия об обратимости реакций, скорости химической реакции, законе действующих масс и химическом равновесии. Затем приводятся формулы [c.183]

Применяя ко всем этим реакциям закон действующих масс, можно найти концентрации каждого из этих газов. Подобный. метод расчета, основывающийся на теории химического равновесия, и используется в излагаемой теории 7.. . . газы I, II, III и т. д. рассматриваются не как идеальные газы, а как вандерваальсовские, т. е. подчиняющиеся уравнению Ван-дер-Ваальса. . . . [c.481]

Процессы диссоциации сильных и слабых электролитов существенно отличны между собой, в связи с чем законы, приемлемые для первых электролитов, оказываются совершенно непригодными для вторых. В частности, для каждого слабого электролита, растворимого в воде, устанавливается определенное равновесие между ионами, образующимися при диссоциации молекул, и оставшимися недиссоциированными молекулами. В связи с этим в данном случае, как и при обычной химической реакции, применим известный в химии закон действующих масс, согласно которому отношение произведений концентрации веществ, полученных после реакции, к произведению концентраций веществ, вступивших в реакцию, есть величина постоянная для данной реакции при постоянной температуре. [c.6]

Приближение (7.9) можно обосновать следующим образом. Использование формулы (6.88) или (7.9) означает, что мы пренебрегаем некоторыми изменениями молекулярных взаимодействий, происходящих при смешении компонентов. Однако при этом точно учитывается вклад в ц, обусловленный химическими связями, которые образуются или нарушаются в реакции. Энергия связи учтена в значении для каждой молекулы. По сравнению с энергией связи энергия вандерваальсовских и ионных взаимодействий обычно пренебрежимо мала. Подставляя выражение (7.9) в точное уравнение равновесия (7.6), получаем закон действующих масс [c.159]

Состоянию химического равновесия (см. 35) соответствуют так называемый равновесный состав исходных и конечных продуктов реакции, строго определенный для данных условий, а также вполне определенное значение теплового эффекта. Поэтому в практике весьма важно уметь определять наступление химического равновесия и знать факторы, смещающие это равновесие в ту или другую сторону. Эти вопросы решаются на основании закона действующих масс. [c.360]

Для определения закона действующих масс выражения (699) и (700) следует подставить в выражение (695), которое оказывается справедливым в момент достижения химического равновесия. [c.362]

Индийский физик Саха применил для анализа термодинамически равновесного процесса ионизации закон химического равновесия (закон действующих масс). Если ионы и электроны рассматривать в качестве химических веществ, а процесс ионизации — как обратимую химическую реакцию (804), то константа равновесия, характеризующая степень завершенности этой реакции, получает вид [c.424]

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]

Как было убедительно показано в классической работе Вагнера и Шотгки, опубликованной в начале тридцатых годов, соотношение концентраций различных дефектов в твердом теле можно достаточно точно описать, если исходить из представлений теории химического равновесия и закона действующих масс. [c.89]

При в )1воде закона действующих масс предполагалось, что все составляющие реакции находятся в газообразном состоянии. В гетерогенной системе некоторые вещества находятся в жидком или твердом состоянии. Однако в химической реакции принимают участие только нары твердых н жидких веществ, которые в состоянии равновесия находятся при давлении насыщения, соответствующем температуре, при которой происходит реакция. Парциальные давления сухих паров, сосуществующих с конденсированными фазами этих веществ, нс зависят от давления других веществ реакции и остаются постоянными до тех пор, пока полностью не исчезнут кондененрованные фазы. При исчезновении в ходе реакции некоторого количества этих паров оно немедленно восстанавливается в результате иснарення или сублимации конденсированных веществ. [c.194]

При устамовленпи термодинамического равновесия степень нонн-зации плазмы зависит только от температуры и давления. Индийский физик Саха применил для анализа термодинамически равновесного процесса ионизации закон химического равновесия (закон действующих масс). Если ноны и электроны рассматривать и качестве химических веществ, а процесс ионизации — как обратимую химическую реакцию, то константу равновесия (481), характеризующую степень завершенности этое реакции, можно представить в виде отношения [c.394]

Один из важнейших вопросов химической кинетики связан с учением о скоростях химических реакций и химическом равновесии. Во второй половине XIX в. исследованию этого вопроса посвящен ряд работ, в том числе немецкого химика Л. Вильгельми, изучившего (1850 г.) скорость инверсии тростникового сахара, и французского химика П. 9. М. Бертло, который совместно со своим соотечественником, химиком Л. Пеан де Сен-Жилем, опубликовал (1861—1863 гг.) результаты исследований скорости образования сложных эфиров из спиртов и кислот [9]. В 1864—1867 гг. норвежские ученые К. М. Гульдберг и П. Вааге открыли закон действующих масс, который лег в основу учения о химическом равновесии и скоростях химических превращений. В результате систематических исследований русского химика Н. А. Меншуткина в 1882—1890 гг. были установлены связи между строением веществ и их реакционной способностью [10]. [c.140]

Последующие исследования и практические наблюдения химиков и специалистов показали, что этот способ весьма труден, экономически не всегда выгоден. Было найдено, что предусмотренное способом Винклера получение смеси, состоящей из двух объемов сернистого ангидрида и одного объема кислорода, необоснованно и даже вредно. Точка зрения Винклера о необходимости иметь стехиометрическую смесь в указанных соотношениях объемов реагирующих газов не оправдалась. Здесь не был учтен один из основополагающих законов химии, определяющий основные положения теории химического равновесия,— закон действующих масс, открытый К. М. Гульдбергом и П. Вааге в 1864—1867 гг. Позже Винклер сам лришел к тому же выводу. [c.155]

Анализ свойств ансамбля частиц, составляющих кристалл, методами статистической механики во многих случаях совпадает с выводами простой квазихимической модели, в которой структурные элементы кристалла рассматривают как химические индивиды. Это позволяет использовать закон действующих масс для описания равновесий между нормальными составляющими и дефектами решетки. Допустим, что между структурными элементами кристалла А, В, С и D имеет место следующая квазихимическая реакция [c.106]

Символ означает, что реакция может происходить слева направо (образование воды) или справа налево (диссоциация воды). Действительно, из законов химии известно, что при определенной температуре и определенном давлении достигается состояние равновесия, при котором количество водяного пара остается неизменным — очевидно, водяной пар не образуется и ве диссоциирует. В действительности же в точке равновесия указанная выше реакция продолжается с равными скоростями в обоих направлениях, так что общее количество присутствующей воды остается постоянным. Если после того как установится равновесие из системы удалить некоторое количество водяного пара, то реакция слева направо будет происходить с большей скоростью, чел1 справа налево до тех пор, пока не образуется соответствующее количество воды, достаточное для установления нового состояния равновесия. Если добавить немного водяного пара, то на некоторый отрезок времени станет пребладающей реакция справа налево. Химическим равновесием в газовых системах управляет закон действующих масс. [c.88]

Заметим, что в учебнике Мостовича химическое равновесие и его теория обосновывались не общим термодинамическим методом (через выражение минимума свободной энергии или изобарного термодинамического потенциала), а посредством применения закона действующих масс (Гульдберга и Ваага), рассматривающего условия химического равновесия с точки зрения кинетической теории вещества и соотношения скоростей прямой и обратной реакций. [c.93]

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]

Термохимия в учебниках по технической термодинампке как по содержанию, так и по подбору проводимых в ней расчетов должна быть строго направленной. Эта часть не должна содержать тех общих данных физической химии, которые не имеют непосредственного отношения к тем теплотехническим исследованиям и расчетам, ради которых термохимия вводится в учебники по технической термодинамике. Постановка отдельных тем термохимии и методы их исследований должны носить инженерный характер. Отдельные исследования и расчеты должны по возможности быть проще, однако без снижения научной строгости. Так, например, учитывая малое число часов, отводимое на лекции по термохимии, целесообразно аналитическое выражение условий химического равновесия устанавливать не через условия минимума свободной энергии или термодинамического изобарного потенциала, а как следствие закона действия масс и равенства скоростей прямой и обратной реакций при химическом равновесии, хотя первый метод исследования равновесия химических систем и является более общим. [c.339]

Термодинамические методы исследования впервые были применены к изучению химических процессов около ста лет тому назад. Постановка вопроса о создании расчетных методов для определения условий равновесия могла возникнуть только с 1867 г., после того как норвежцами Гульдбергом и Вааге был впервые сформулирован закон действующих масс. [c.17]

Рассмотрим случай, когда реагирующая смесь (закрытая система) состоит из п компонент и т химических элементов. Для нахождения п концентраций (или парциальных давлений) имеем т — I уравнений материального баланса (сохранения масс химических элементов) и одно уравнение — закон Дальтона, остальные п — т уравнений, необходимые для определения п неизвестных компонент, можем получить из л — т уравнений закона действующих масс. Считая, что задача имеет единственное решение (физически единственность очевидна), заключаем, что надо знать только п —т независимых констант равновесия. Иными словами, имеется лишь п — т независимых уравненйй закона действующих масс. Остальные уравнения будут зависимыми и их можно не рассматривать при определении состава смеси. [c.78]

Ионообменные процессы рассматриваются большинством авторов как химические реакции между растворенным веществом и обменным ионом цеолита, подчиняющиеся закону действующих масс. Стехиомет-рическое равновесие для катионного обмена имеет вид [c.89]

Соотношение между концентрациями продуктов химической реакции и исходных веществ в момент равновесия устанавливают на основе закона действующих масс. При этом для реальных растворов, к каковым, безусловно, относятся сточные воды и воды водоемов, термодинамическая константа равновесия характеризует, соотношение не между истинными (полными) котщентрациями веществ, а между их активностями. Вследствие этого закон действующих масс для таких растворов должен записываться в виде [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...