Химическая энергия и теплота образования

Химическая энергия и теплота образования [c.141]

Изменение энтальпии в результате химической реакции реагентов в их естественном состоянии при 25 °С и 1 атм до продуктов также в их естественном состоянии при 25 С и 1 атм называется стандартной теплотой реакции при 25 С. Хотя стандартные теплоты реакции для всех возможных реакций не приводятся, изменение энергии при реакции может быть вычислено, если стандартная теплота образования или стандартная теплота сгорания известна для каждого отдельного исходного вещества и продукта реакции. [c.62]

Второе слагаемое в выражении (17.6) определяет энергию, требуемую для перехода вещества из некоторого исходного химического, фазового или ионного состояния в данное рассматриваемое состояние. Величина f/хима называется теплотой образования и обычно обозначается АН] (То). Она равняется тому количеству теплоты, которое требуется для образования индивидуального вещества из химических элементов, взятых в определенных, заранее обусловленных (стандартных) условиях. Выбор условий определяет систему отсчета химической энергии, которая включает в себя договорные значения температуры и давления и те структурные состояния химических элементов, которым приписывается нулевой энергетический уровень. [c.161]

Теплота образования как мера химической энергии может быть определена калориметрическими методами, т. е. путем прямого измерения теплоты реакции, а также косвенными способами, например в результате изучения электронного спектра атомов и молекул. [c.161]

Величина h i, так же как и теплота химической реакции АН, может быть как положительной, так и отрицательной. Если при образовании i-ro компонента тепловая энергия подводится, то h%>Q если отводится, то /г° <0. [c.351]

По определенным таким образом энергиям диссоциации одних молекул можно рассчитать энергии диссоциации других молекул, образующихся из них в результате химических реакций, если известны тепловые эффекты этих реакций. Так, по определенным из спектроскопических данных энергиям диссоциации О2 и N2 и термохимической теплоте образования N0 можно рассчитывать энергию диссоциации молекулы N0. [c.66]

Химические и физические свойства MgO. Оксид магния — Единственное кислородное соединение магния существует только в одной модификации и кристаллизуется в кубической системе. Кристаллическую форму оксида магния называют периклазом. Она имеет решетку типа каменной соли и постоянную, равную 0,42 нм. Плотность оксида магния 3,58 г/см . Твердость периклаза 6. Температура плавления 2800°С. Теплота образования оксида магния из элементов 613 кДж/моль. Энергия решетки 39 мДж/моль. Поверхностная энергия при 0°С — [c.139]

Моу Кио перечислить много примеров из различных областей науки и техники, показывающих эффективность масс-спектрометрии и свидетельствующих о дальнейшем развитии этого метода. Масс-спектрометры нашли широкое признание при 1) точном измерении масс ядер 2) определении изотопной распространенности элементов 3) измерении некоторых ядерных реакций 4) количественном поэлементном анализе твердых, жидких и газообразных веществ 5) изучении структуры сложных молекул 6) изучении кинетики химических реакций 7) определении потенциалов ионизации, потенциалов возбуждения, теплоты образо-вания и испарения, энергии химических связей и т. д. 8) исследовании в органической химии 9) изучении явлений сорбции и десорбции газов 10) изучении геохимических процессов, определении природы образования отдельных пород, определении хронологии и истории процессов, происходящих в земной коре 11) исследовании состава метеоритного вещества 12) изучении состава газов и динамики фракционирования их в верхних слоях атмосферы 13) изучении различных аспектов жизнедеятельности в биологии и медицине по методу меченых атомов стабильными изотопами N, С, Ю, °В и др. 14) автоматическом контроле и управлении технологическими процессами в химии, металлургии, нефтепромышленности и других областях. [c.194]

Важной характеристикой энергии межатомных связей является теплота образования вещества. Наибольшей теплотой образования обладают стойкие химические соединения, меньшей промежуточные фазы и еще меньшей твердые растворы [9.1]. [c.49]

Под действием механических напряжений, теплоты и химических реагентов в зоне резания пластмасс неизбежны структурные превращения полимера и вьщеление при этом избыточной энергии, которая сильно интенсифицирует течение физических явлений -износа инструмента, выделение теплоты, образования дефектного слоя обработанной поверхности и др. [c.137]

Химической энергией обладают, как уже указывалось, вещества, которые могут вступать в химические реакции, протекающие с выделением теплоты и образованием газообразных продуктов. [c.10]

Теплота образования, как и Теплотворность, являясь мерой химической энергии, дает ее не в чистом виде, а с примесью внутренней энергии, определяемой, как это видно из выражения [c.207]

Сказанное дает повод не только для любопытных, но и поучительных наблюдений. Развитие химической термодинамики конца прошлого и начала нынешнего века не требовало того четкого разграничения внутренней и химической энергий, которое мы проводим сейчас. В терминах физической химии внутренняя энергия включает в себя и химическую энергию, а энтальпия отождествляется с полной энтальпией. При решении задач о преобразовании энергии в замкнутом объеме, когда кинетическая энергия потока равна нулю, основная цель расчета заключается в том, чтобы определить, какое количество тепла может быть получено в результате протекающих реакций. Теплота образования в этих условиях как раз и дает меру того тепла, которое может быть отведено от газовой смеси и использовано на технические нужды. Это отведенное тепло равно изменению полной энтальпии. Отсюда, кстати, ясен и рецидив обозначений энтальпия — Я, а теплота образования — АЯ. Все это сложилось исторически. [c.207]

Если формально за стандартную принять температуру не 298 К, как это наиболее часто делается, а принять ноль по шкале Кельвина, то теплота образования АЯ з превращается в чистую меру химической энергии АЯо. И тогда уравнение энергии (5.1) для потока можно написать в виде [c.207]

Основным параметром термического цикла околошовной зоны, по которому рассчитывают режимы сварки сталей перлитного класса, является скорость охлаждения W . Расчет W при. сварке плавлением ведется для точек на оси шва, где она примерно на 10% выше, чем для околошовной зоны. Благодаря этому при определении погонной энергии источника теплоты по заданной скорости охлаждения обеспечивается некоторый запас в отношении предупреждения чрезмерных закалочных явлений. В зависимости от химического состава, назначения, условий производства и эксплуатации закаливающихся перлитных сталей оптимальную технологию и режимы их сварки устанавливают по скорости охлаждения или по некоторому диапазону ее значений, в котором можно прежде всего обеспечить требуемые структуру и свойства металла в околошовной зоне нри условии безопасности в отношении образования холодных трещин. [c.185]

Теплота образования и химическая энергия не равны друг другу, ио их величины связаны между собой. [c.142]

В этом случае величина химической энергии отличается от теплоты образования вещества очень незначительно и, кроме того, путем соответствующего выбора температуры начала отсчета физических теплосодержаний формально можно свести эту разницу к нулю. [c.142]

Знак теплоты образования и химической энергии мы будем определять исходя из следующего правила. Если система, вступившая в реакцию, потеряла тепло и, следовательно, на соответствующую величину уменьшился запас энергии в ией, то теплота образования, а также химическая энергия отрицательны. Таким образом, теплота образования и химическая энергия продуктов сгорания всегда отрицательны. [c.142]

Величина химических энергий (теплот образования при 20 С пли 293,16° абс.) горючих и окислительных элементов и продуктов сгорания в принятой системе приведена в табл. 2. [c.145]

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

При химическом способе образование и возбуждение активных частиц среды происходит в результате неравновесных химических реакций. Основное достоинство данного метода накачки — возможность ее осуществления без источников теплоты и электрической энергии. [c.34]

В последние десятилетия значительно возрос интерес к исследованию тепловых эффектов смешения жидкостей. Систематизация экспериментальных данных о теплотах (энтальпиях) смешения имеет значение, в первую очередь, для дальнейшего развития молекулярной теории растворов. Теплоты смешения являются основными энергетическими характеристиками раствора, их величины непосредственно связаны с энергиями межмолекулярных взаимодействий в жидкой фазе. Анализ зависимости теплот смешения от концентрации и температуры для растворов различных классов часто позволяет сделать заключение о характере молекулярных процессов сопровождающих образование раствора, — в этом смысле исследование теплот смешения можно рассматривать как один из эффективных методов физико-химического анализа жидких систем. [c.3]

Высокая теплота адсорбции дает право считать, что процесс сопровождается большим изменением изобарного потенциала. Освобождение значительного количества энергии делает возможной диссоциацию молекул кислорода на атомы и адсорбцию их с образованием химических связей, что оказывается энергетически выгодным. При этом электроны металла оттягиваются к атомам кислорода, которые превращаются в отрицательно заряженные частицы, в пределе в анионы 0 . [c.81]

Горением называется быстро протекающая химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. В узком смысле слова горение — реакция соединения вещества с кислородом. Однако горение может происходить и в отсутствие кислорода водород, сурьма и другие металлы горят в атмосфере хлора, окись натрия — в углекислом газе. Если при горении образуются газы, то горение сопровождается пламенем. Теплота, выделяющаяся при горении вещества и отнесенная к определенной его массе, называется теплотой горения. Разрыв—чрезвычайно быстрое выделение большого количества энергии, сопровождающееся образованием сжатых газов, обладающих большой разрушительной силой. [c.347]

Разница в величинах теплоты образования вещества и его. химической энергии происходит от того, что в процессе образования вещества при любой температуре, отличной от абсолютного нуля, всегда происходит изменение физического теплосодержания. Последнее определяется тем, что благодаря различному строению, вещества, вступившие в реакцию, и вещества, получившиеся в результате се, имеют различные значения теплоемкостей. Только при 7 =0 в процессе химической реакции не происходит изменение физического теплосодержания и теплота образования в точности равна химической эиергин. Таким образом, химическая энергия равна теплоте образования вещества при абсолюпюм нуле. [c.142]

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]

Зависимость lg(vJ ) от обратной температуры для восходящей ветви оказывается линейной. Определение энергии активации процесса роста усов сапфира дало величину , равную 320 кжд(моль (75 ккал(моль). Она, по-видимому, представляет собой линейную комбинацию теплоты десорбции молекул АЬО, энергии jaKTHBBUHH поверхностной диффузии молекул и теплоты химичеса й реакции образования А1гО. Таким образом, результаты работы [329] позволили сделать вывод о том, что теория роста нитевидных кристаллов, разработанная для того случая, когда кристалл растет в окружении своего пара, применима также к кристаллам, получение которых сопровождается химическими реакциями. [c.356]

На 1более целесообразным в энергетическом отношении является электрический дуговой разряд прямого действия, введение тепла которым более эффективно и сосредоточенно, чем независимой дугой и газо-кпслородным пламенем. Прямая дуга, как правило, характеризуется активным плавящим действием и практически мгновенно вызывает образование расплавленной ванны на поверхности металла, служащего одним из электродов. Плавящее действие дуги при этом дополняет реакцию окисления металла. Следовательно, по природе энергии, обеспечивающей разъединение металла, кислородно-дуговой способ является способом теплохимическим. В энергетическом уравнении (6) этого процесса д = д + до + <7. теплота источника складывается из теплоты, вводимой дуговым разрядом д1, и теплоты, выделяющейся в результате химической реакции окисления д - При резке стали или использовании стальных электродов уравнение (6) может быть записано в виде [c.123]

Адсорбционная же теория получила поддержку на том основании, что большинство металлов, относящихся к пассивным по первому определению, — переходные металлы периодической системы, т. е. они содержат электронные вакансии или непарные электроны в d оболочках атома. Наличие непарных электронов объясняет образование сильной связи с компонентами окружающей среды, особенно с О2, который также содержит непарные электроны. Вследствие этого, кроме ионной связи, имеется парная электронная или ковалентная связь. Переходные металлы к тому же имеют высокую теплоту сублимации по сравнению с непереходными металлами. Это свойство благоприятствует адсорбции окружающей среды, так как атомы металла стремятся остаться в своей решетке, тогда как образование окисла требует, чтобы атомы металла покинули свою решетку. Высокие энергии адсорбции О2 на переходных металлах соответствуют образованию химической связи и поэтому такие пленки называются хемосорбиро-ванными в противоположность пленкам с более низкой энергией, которые называются физически адсорбированными. На непереходных металлах, например Си и Zn, окислы образуются немедленно, и хемосорбированные пленки, имевшиеся на поверхности металла, не могут долго существовать. На переходных металлах существование хемосорбированных частиц значительно продолжительнее. Однако все хемосорбированные пассивные пленки реагируют во времени с металлом, который покрывается такими соединениями, как, например, окислы, и соединения менее ответственны за пассивность, чем метастабильные хемосорбированные пленки, которые образовались вначале и продолжают образовываться на испытываемом металле в порах окисла. [c.70]

Азотная кислота, одиако, имеет свои -существенные недостатки. Прежде всего, у нее довольно большая отрицательная теплота образования —660 ккал/кг. Это означает, что ее образование из простых веществ, находящихся в стандартном состоянии, происходит с заметным выделением и потерей энергии, которая для эффективной работы двигателя была бы весьма полезной, будь она потенциально сохранена в химических связях топливного компонента. Азотный тетраоксид, заметим, обладает в этом смысле определенным преимуществом. Его теплота образования также отрицательна, но составляет всего —72 ккал1кг. Кроме того, азотная кислота проявляет высокую химическую активность по отношению к конструкционным материалам, что вызывает затруднения при длительном хранении заправленной ракеты. Поэтому азотная кислота как т опливный компонент на многие годы стала объектом длительных и непрерывных экспериментов и исследований, направленных на улучшение ее свойств. В азотную кислоту начали добавлять различные вещества, среди которых в основном оказался тот же самый азотный тетраоксид. Эти меры были направлены на то, чтобы облегчить самовоспламенение топлива, повысить теплоту образования компонента, снизить коррозионное воздействие, увеличить удельный вес окислителя и пр. [c.228]

В данном процессе выделяются 44 ккал энергии, поэтому 2 моля соляной кислоты стабильнее, чем смесь 1 моля газообразного водорода и 1 модя газообразного хлора. Несмотря на это, в темноте такой процесс не идет. Образование соляной кислоты, как и, любой другой химический процесс, происходит с перегруппировкой атомов и с изменением связей между ними. В исходных веществах (молекулах Н и С1) химически связанные атомы должны отделиться друг от друга, чтобы затем соединиться по-другому и образовать продукт реакции (в нашем случае соляную кислоту). Чтобы такой процесс стал возможен, должны быть разорваны или по крайней мере ослаблены связи между атомами во взаимодействующих молекулах, для чего требуется энергия активации. Если предположить, что для образования соляной кислоты необходимо разложить на атомы молекулу хлора, то потребуется 57 ккал энергии в случае Нг -103 ккал. Свободные атомы могут так располагаться вокруг молекулы Нг, что одновременно с образованием связей Н-С1 будут разрываться связи Н-Н и при этом образовываться молекулы Н-С1. На рис. 4 схематически представлены эти энергетичесйие соотношения. Для приве-цения системы в активированное состояние, имеющее энергию 217 ккал (Н2+2С1), необходимо к химической энергии (энергии связи) в 160 ккал, соответствующей состоянию Нз+СЬ, добавить из внешнего источника еще 57 ккал. подведенной энергии активации и 44 ккал в виде теплоты. Эта последняя величина и есть разница энергий между конечным состоянием 2НС1 и начальным состоянием Нг+СЬ. Приведенная схема ясно показывает, почему переход в более стабильное состояние не происходит самопроизвольно. Ведь для этого следует подвести из какого-либо внешнего источника энергию активации. Возникает вопрос, откуда может быть получена энергия, необходимая для активаций процесса образования соляной кислоты. В темноте и при комнатной температуре Н и С1 не вступают в реакцию с образованием соляной кислоты. Это свидетельствует о том, что энергия, выделяющаяся при столкновении молекул, меньше чем эн )гия активации. Но при высоких температурах реакция протекает очень бурно и даже со взрывом. С повышением температуры увеличивается средняя скорость движения молекул и, следовательно возраста- [c.50]

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]

Движ щей силой образования диссипативных структур в физикохимических системах, юг т быть градиенты температур, давлений, химических или электрохимических потенциалов, внешних электрических и магнитных полей. Например, когда начинается процесс кристаллизации в переохлажденном расплаве на зародыше, то энергия системы изменяется в двух противоположных направленттях увеличивается за счет образования новой поверхности раздела, т е. за счет поверхностного натяжения, и уменьшается за счет вьщеления теплоты кристаллизации. Оба эти працесса нелинейны, и если их характеристические времена оказываются близкими друг к другу, то возникают благоприятные условия для взаимосогласованного поведения частей системы и образования в ней упорядоченных диссипативных структур при кристаллизации [c.167]

ФОТОХИМИЯ, учение о химич. действиях света. Ф. является одной из самых молодых областей знания и как научная дисциплина насчитывает сто с небольшим лет. Это объясняется тем, что в течение долгого времени наиболее известные фотохимич. реакции (фотосинтез в растении, выцветание красок на солнце) приписывали не свету, но теплоте солнца. Начало количественному исследованию фотохимич. процессов положено работами Гротгуса (1817 г.) и затем Дренера (1841—1845 гг.), впервые сформулировавших закон, согласно к-рому химически действуют только те лучи, к-рые поглощаются веществом. С другой стороны, Буи зеи и Роско (на основании исследований фотохимич. образования H I из газообразных Н, и lj) установили связь между количеством превращенного вещества и количеством падающей лучистой энергии. Согласно закону [c.133]

Указанные различия в структуре углеводородов вызывают и различия в их физических свойствах. Из табл. 5.1 и 5.2, где представлены основные физические характеристики исследованных углеводородов, видно, что плотность углеводородов ниже плот-иосги воды и возрастает с увеличением молекулярной массы. Углеводороды плохо растворимы в воде, и растворимость их с увеличением молекулярной массы снижается. Теплота сгорания углеводородов также закономерно возрастает с ростом молекулярной массы в гомологическом ряду. Разность молярных тсп-лот сгорания для двух соседних гомологов является постоянной и в среднем составляет 659 кДж. Энергии образования атомов и молекул, полученные из теплот сгорания, также закономерно меняются для гомологов. Аналогичные закономерности изменения с составом выявлены для молекулярной рефракции, парахора, диэлектрической проницаемости и многих других свойств углеводородов. Отклонение строения молекул углеводородов от нормального отражается и на их свойствах, т. е. существует определенная связь между строением и свойствами химически подобных соединений. Например, температура плавления изомеров тем выше, чем более разветвлено их строение. Температура кипения разветвленных углеводородов, наоборот, ниже, чем нормальных. Следует отметить, что простая линейная зависимость проявляется не по всем свойствам и обычно является приближенной. Анализ показывает, что различия в свойствах обусловлены главным образом соотношением метильных и метиленовых групп (СН3/СН2) в молекуле и с ростом общего числа групп все более сглаживаются. Наиболее сильно они проявляются у легких углеводородов, свойства которых, как правило, не подчиняются обшим для данного ряда закономерностям. [c.139]

Для образования начального очага воспламенения необходим мая тепловая энергия обеспечивается запальными приспособлениями, а при развитии процесса сгорания свежие порции топлива получают необходимую тецлоту от образующихся продуктов сгорания. Для этого в камере сгорания должна быть зона обратных токов, наличие которой приводит к подсасыванйю раскаленных продуктов сгорания к движущейся топливовоздушной струе. Подсосанный горячий газ способствует непрерывному поджиганию свежих порций топливовоздушной смеси. Высокая степень циркуляции в зоне обратных токов (она захватывает зоны смесеобразования и сгорания) создает условия, приближающиеся к условиям работы гомогенного реактора. В этом случае выход токсичных компонентов — несгоревших углеводородов СссНу и окиси углерода СО сохраняется на постоянно низком равновесном уровне до тех пор, пока коэффициент избытка воздуха а не достигнет предела обеднения смеси. В этом случае выделяющейся при сгорании теплоты недостаточно для интенсивного подогрева обедненной топливовоздушной смеси, что приводит к снижению температуры реакции окисления, скорость которой замедляется, и вследствие ограниченного времени пребывания топлива в Камере процесс сгорания вообще может не закончиться в ее пределах. Это привходит к химическому недожогу в виде СО и механическому В- виде СжН, . [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...