Методическое пособие ) Уфа Издательство бгау 2005 (07)



страница5/14
Дата23.04.2016
Размер0.96 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

4 Химическое сродство


При решении задач этого раздела см. таблицы 5-7.

Самопроизвольно могут протекать реакции, сопровождающиеся не только выделением, но и поглощением теплоты.

Реакция, идущая при данной температуре с выделением теплоты, при другой температуре проходит с поглощением теплоты. Здесь проявляется диалектический закон единства и борьбы противоположностей. С одной стороны, система стремится к упорядочению (агрегации), к уменьшению Н; с другой стороны, система стремится к беспорядку (дезагрегации). Первая тенденция растет с понижением, а вторая - с повышением температуры. Тенденцию к беспорядку характеризует величина, которую называют энтропией.

Энтропия S, так же, как внутренняя энергия U, энтальпия Н, объем V и др., является свойством вещества, пропорциональным его количеству. S, U, H, V обладают аддитивными свойствами, т.е. при соприкосновении системы суммируются. Энтропия отражает движение частиц вещества и является мерой неупорядоченности системы. Она возрастает с увеличением движения частиц: при нагревании, испарении, плавлении, расширении газа, ослаблении при разрыве связей между атомами и т.п. Процессы, связанные с упорядоченностью системы: конденсация, кристаллизация, сжатие, упрочнение связей, полимеризация и т.п. - ведут к уменьшению энтропии. Энтропия является функцией состояния, т.е. ее изменение (S) зависит только от начального (S1) и конечного (S2) состояния и не зависит от пути процесса:

S х.р. = S 0прод - S 0исх (2)

S = S2 – S1. Если S2S1, то S0. Если S2S1, то S0.

Так как энтропия растет с повышением температуры, то можно считать, что мера беспорядка ТS. Энтропия выражается в Дж/(моль К). Таким образом, движущая сила процесса складывается из двух сил: стремления к упорядочению (Н) и стремления к беспорядку (ТS). При р = const и T = const общую движущую силу процесса, которую обозначают G, можно найти из соотношения:

G = (H2-H1) – Т(S2-S1); G = H - TS

Величина G называется изобарно-изотермическим потенциалом, или энергией Гиббса. Итак, мерой химического сродства является убыль энергии Гиббса (G), которая зависит от природы вещества, его количества и от температуры. Энергия Гиббса является функцией состояния, поэтому:

Gх.р. = G 0прод - G 0исх (3)

Самопроизвольно протекающие процессы идут в сторону уменьшения потенциала и, в частности, в сторону уменьшения G. Если G0, процесс принципиально осуществим; если G>0, процесс самопроизвольно проходить не может. Чем меньше G, тем сильнее стремление к протеканию данного процесса и тем дальше он от состояния равновесия, при котором G = 0 и H = TS.

Из соотношения G = H - TS видно, что самопроизвольно могут протекать и процессы, для которых H>0 (эндотермические). Это возможно, когда S>0, но |TS| > |H|, и тогда G<0. С другой стороны, экзотермические реакции (H<0) самопроизвольно не протекают, если при S<0 окажется, что G>0.


Таблица 6 Стандартная энергия Гиббса образования G0298

некоторых веществ



Вещество

Состояние

G0298,

кДж/моль


Вещество
Состояние

G0298, кДж/моль

ВаСО3

к

-1138,8

ZnO

к

-318,2

СаСО3

к

-1128,75
FeО

к

-244,3

Fe3O4

к

-1014,2

Н2О

ж

-237,19

ВеСО3

к

-944,75

H2O

г

-228,59

СаО


к

-604,2

РbO2

к

-219,0

ВеО

к

-581,61

СО

г

-137,27

ВаО

к

-528,4

СН4

г

-50,79

СО2

г

-394,38

2


г

-51,81

NaCl

к

-384,03



г

+86,69

NaF

к

-541,0

С2Н2

г

+209,20
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница