АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Термодинамические условия протекания реакций

Читайте также:
  1. IV. ТРЕБОВАНИЯ К УЧАСТНИКАМ И УСЛОВИЯ ИХ ДОПУСКА
  2. В каком сегменте нефрона при нормальных условиях содержится жидкость с максимальной концентрацией глюкозы?
  3. В условиях современной жизни, работы, бизнеса интересы всех участников не могут быть все время согласованными.
  4. Величина спроса – это максимальное количество конкретного товара, которое согласен купить отдельный покупатель в единицу времени при определенных условиях.
  5. Всеобщая декларация прав человека 1948 г.: условия правосубъектности индивида; механизмы реализации права на жизнь, труд, образование и передвижение.
  6. Выбор сечение проводников по допустимой потере напряжения по условиям постоянства сечения вдоль линии
  7. Гидравлические условия работы насадочных колонн
  8. Глава 3. УСЛОВИЯ И ПОРЯДОК ЗАКЛЮЧЕНИЯ БРАКА
  9. Глава 35. ОБЩИЕ УСЛОВИЯ СУДЕБНОГО РАЗБИРАТЕЛЬСТВА
  10. ГОСТ 37-91 Масло коровье. Технические условия.
  11. ГОСТ 7616-85 Сыры сычужные твердые. Технические условия.
  12. ГОСТ Р 51866-2002 (ЕН 228-2004) Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3, 4)

Условием спонтанного протекания реакции является уменьшение свободной энергии.

G < 0

Известно, что свободная энергия складывается из двух компонентов:

 

G = ∆ H – T ∆ S,

где

H – изменение энтальпии – разность энергий связей исходных реагентов и продуктов;

S – изменение энтропии – меры разупорядочивания системы; чем менее упорядочена система, тем выше энтропия.

 

Природа предпочитает такие процессы, в которых энтальпия низка, а энтропия высока. То есть, как правило, в реагирующих системах энтальпия спонтанно уменьшается, а энтропия спонтанно растет. Возможность протекания реакции главным образом определяется изменением энтальпии. Однако в некоторых случаях определяющую роль начинает играть энтропийный фактор:

 

5.3.1 Реакции с образованием газообразных продуктов:

жидкость + жидкость жидкость + газ

Жидкость более упорядочена, чем газ (газ имеет большую энтропию). Процесс протекает из-за большого возрастания энтропии.

 

5.3.2 В результате реакции увеличивается число молей:

А В + С

Энтропия возрастает за счет большего числа вариантов расположения молекул в пространстве.

 

5.3.3 Процесс проводится при повышенной температуре. Например, термолитическое образование радикалов:

t

СН3 – СН3 2 СН3 .

Изменение энтальпии такого процесса положительно (∆ H > 0 разность энергий исходных и образующихся связей: энергия связи С–С в исходном этане ~331 кДж/моль, а энергия образующейся связи равна нулю). Энергия, затрачиваемая на разрыв связи, компенсируется за счет увеличения температуры.

С ростом температуры значение энтропийного фактора увеличивается.

 

Практическое определение термодинамических параметров ∆ H и ∆ S возможно при помощи уравнение Эйринга[15] в теории переходного состояния:

 

       
   
 
 

 

 


k = =

 

где k – константа скорости реакции,

kb – константа Больцмана[16] (kb = 1.38 . 10–23 Дж . К–1),

h – постоянная Планка[17] (h = 6.626 . 10–34 Дж . с),

R – универсальная газовая постоянная (R = 8.314 Дж . К–1 . моль).

 

Взяв логарифм правой и левой частей уравнения, получаем:

       
   
 

 


=

Введя новую переменную В, получаем новую зависимость:

           
   
 
   
 
 


= В –, где В =

 

Тогда в координатах «ln(k/T) – 1/T» получаем линейную зависимость, в которой тангенс угла наклона прямой включает изменение энтальпии, а отрезок отсекаемый на оси ординат равен В (см.рис.4). Отсюда можно оценить искомые величины:

∆H = R . tgα ∆S = R . [ B – ]

 
 


ln

 

 
 

 

 


B

 

 
 

 


Рис.4 График определения термодинамических параметров

 

 


1 | 2 | 3 | 4 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)