Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Химических реакций





Энтальпийный и энтропийный факторы, характеризующие две противоположные тенденции процессов, взятые по отдельности, не могут быть критериями самопроизвольного течения химических реакций. Для изобарно-изотермических процессов их объединяет функция, называемая энергией Гиббса процесса:

ΔG = ΔH – TΔS.

Энергия Гиббса служит критерием самопроизвольного протекания химической реакции при изобарно-изотермических процессах. Химическая реакция принципиально возможна, если энергия Гиббса уменьшается, т. е. ΔG<0. Это уравнение является условием возможности самопроизвольного протекания реакции в прямом направлении. Химическая реакция не может протекать самопроизвольно, если энергия Гиббса возрастает, т. е. ΔG>0. Термодинамическим условием возможности самопроизвольного протекания обратной реакции является возрастание энергии Гиббса ΔG>0. Если ΔG=0, то реакция может протекать как в прямом, так и в обратном направлениях, т. е. реакция обратима.

Направление химических реакций зависит от их характера. Условие ΔG<0 соблюдается при любой температуре для экзотермических реакций (ΔН<0), у которых ΔS>0. У таких реакций обе движущие силы (ΔН и ТΔS) направлены в сторону протекания прямой реакции и ΔG<0 при любых температурах. Такие реакции самопроизвольно могут идти только в прямом направлении, т. е. являются необратимыми. Примером служит реакция:

С (графит) + О2 = СО.

Эта реакция экзотермична (ΔН = –110,5 кДж/моль), в результате ее протекания возрастает число молей газообразных веществ (ΔS=89,38 Дж/(моль·К)), т. е. при любых температурах ΔG<0.

Эндотермическая реакция (ΔН>0), в результате которой уменьшается число молей газообразных веществ (ΔS<0), не может протекать самопроизвольно в прямом направлении при любой температуре, так как всегда ΔG>0.

Возможности протекания многих реакций зависят от температуры, так как с изменением температуры меняется знак энергии Гиббса этих реакций. Если в результате экзотермической реакции ΔН<0 и ΔS<0, то при невысокой температуре |ΔН| < |ТΔS|, и реакция может самопроизвольно протекать в прямом направлении (ΔG<0). При высоких температурах |ΔН| > |ТΔS|, и прямая реакция самопроизвольно протекать не может (ΔG>0), а обратная возможна.

 






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 252. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия