і що дає таким чином відповідь на принципову можливість протікання хімічної реакції; це термодинамічний потенціал <# " 17 "src =" doc_zip3.jpg "/>
Енергію Гіббса можна розуміти як повну хімічну <# "17" src = "doc_zip4.jpg"/>
де U - внутрішня енергія <# "14" src = "doc_zip5.jpg"/>
Для системи із змінним числом частинок цей диференціал записується так
В
Тут? - Хімічний потенціал <# "26" src = "doc_zip7.jpg"/>
Величина стандартного зміни ізобарно-ізотермічного потенціалу в ході хімічної будь-якої реакції? G В° 298 є міра хімічної спорідненості вихідних речовин. Грунтуючись на рівнянні (I.75), можна оцінити внесок ентальпійного і ентропійного факторів у величину? G і зробити деякі узагальнюючі висновки про можливість мимовільного протікання хімічних процесів, грунтуючись на знакові величин? Н і? S.
. Екзотермічні реакції;? H <0. p> а) Якщо? S> 0, то? G завжди негативно; екзотермічні реакції, що супроводжуються збільшенням ентропії, завжди протікають мимовільно.
б) Якщо? S <0, реакція буде йти мимовільно при? Н> T? S (низькі температури).
. Ендотермічна реакції;? H> 0. p> а) Якщо? S> 0, процес буде мимовільним при? Н
б) Якщо? S <0, то? G завжди позитивно; мимовільне протікання ендотермічних реакцій, що супроводжуються зменшенням ентропії, неможливо.
. Швидкість хімічної реакції
Хімічні реакції протікають з різними швидкостями. Деякі з них повністю закінчуються за малі частки секунди, інші здійснюються за хвилини, години, дні; відомі реакції, що вимагають для свого протікання кілька років, десятиліть і ще більш тривалих відрізків часу. Крім того, одна і та ж реакція може в одних умовах, наприклад, при підвищених температурах, протікати швидко, а в інших, - наприклад, при охолодженні, - повільно; при цьому відмінність у швидкості однієї і тієї ж реакції може бути дуже великим.
Володіння швидкостей хімічних реакцій має дуже велике наукове і практичне значення. Наприклад, у хімічній промисловості при виробництві того чи іншого речовини від швидкості реакції залежать розміри і продуктивність апаратури, кількість вироблюваного продукту. p> Розрізняють гомогенні і гетерогенні системи. Гомогенної називається система, що складається з однієї фази, гетерогенної-система, що складається з декількох фаз. Фазою називається частина системи, відокремлена від інших її частин поверхнею розділу, при переході через яку властивості змінюються стрибком. p> Гомогенні реакції протікають в однорідному середовищі (наприклад, у газовій фазі або рідкому розчині). Гетерогенні реакції протікають в неоднорідному середовищі - між речовинами, які знаходяться в різних фазах (твердої і рідкої, газової та рідкої і т.д.). Таким чином, гомогенні реакції відбуваються рівномірно у всьому обсязі, заповненому реагентами; гетерогенні - тільки на деяких прикордонних поверхнях - на межі розділу фаз. p> Швидкість хімічної реакції? визначається зміною кількості реагує речовини за одиницю часу в одиниці реакційного простору. У гомогенної системі реакційним простором служить об'єм посудини, в якому протікає взаємодія. Так як відношення кількості речовини до одиниці об'єму виражається концентрацією С, то швидкість гомогенної реакції дорівнює зміні концентрації вихідних речовин або продуктів реакції у часі. Концентрація С виражається звичайно в міль/л, а час? - У хвилинах або секундах; тому розмірність швидкості реакції моль/л. хв або моль/л. с. При хімічній взаємодії концентрація кожного з вихідних речовин зменшується в часі (С2 <С1;? З <0), а концентрація кожного з продуктів реакції зростає (С2> C1;? C> 0). p> Фактори, що впливають на швидкість хімічної реакції
Для гомогенних, гетерогенних реакцій:
) концентрація реагуючих речовин;
) температура;
) каталізатор;
) інгібітор. p> Тільки для гетерогенних:
) швидкість підведення реагуючих речовин до поверхні розділу фаз;
) площа поверхні. p> Головний фактор - природа реагуючих речовин - характер зв'язку між атомами в молекулах реагентів. p>) Швидкість реакції залежить від природи реагуючих речовин.
швидкістю, наприклад хлор швидше йоду
В
) Для речовин в розчиненому стані і газів швидкість реакції залежить від концентрації реагуючих речовин.
) Для речовин у твердому стані швидкість реакції прямо пропорційна поверхні реагуючих речовин.
Чим сильніше подрібнене тверде речовина, тим більше його поверхню. Вугілля у вигляді великих шматків згоряє в печі повільніше, ніж подрібнений
В
) При підвищенні температури на кожні 10 В° С швидкість більшості реакцій збільшується в 2-4 рази.
Залізо при звичайній температурі реагує з хлором дуже повільно, при високій же температурі протікає бурхлива реакція (залізо горить в хлорі)
В
) Швидкість реакції залежить від прис...
