19) Изобарно-изотермический потенциал.
В процессах, происходящих в природе, действуют 2 конкурирующие тенденции: 1) стремление системы перейти в состояние с наименьшей энергией, т. е. с понижением энтальпии и 2) стремление системы перейти в состояние с максимальной степенью разупорядоченности системы, т.е. повысить энтропию.
Если
в процессе степень беспорядка не
изменяется, то направление процесса
определяется изменением энтальпии и
процесс происходит самопроизвольно в
направлении уменьшения этальпии.
Если
процесс происходит без изменения
энергетического запаса
,
то фактором, определяющим направление
реакции, является энтропия и процесс
происходит самопроизвольно в сторону
увеличения энтропии
.
Если одновременно изменяется энтальпия и энтропия, то направление самопроизвольного процесса протекает в том направлении, в котором общая суммарная движущая сила системы будет уменьшаться.
Для реакции, протекающей при t=const, p=const такой движущей силой является изобарно – изотермический потенциал ( G ) открыл ученый Гиббс. Этот потенциал связан с энтальпией, энтрапией и температурой.
;
По
знаку изменения изобарно – изотермического
потенциала можно судить о направлении
процесса.
Если
,то реакция протекает самопроизвольно
в прямом направлении.
Если ∆ G>0 ,
то реакция невозможна, либо возможен
обратный процесс.
Если ∆ G=0, то
термодинамически возможны как прямая
так и обратная реакция. Отсутствие
изменения энергии Гиббса является
термодинамическим условием установления
химического равновесия.
Влияние
Tемпературы
на
определяется знаком и величиной
S.
Если
реакция протекает с увеличением энтрапии
∆S>0 и повышением Т, то это приводит к
увеличению отрицательного значения
∆G, что способствует протеканию
процесса.
Для реакции, протекающей
с уменьшением
S,
повышение Т препятствует протеканию
процесса и
приобретает
положительное значение.
Если в
процессе энтрапия
S=0,
то Т не влияет на значение
G.
∆H<0,
∆S<0 => реакция возможна при низких
температурах.
∆H>0, ∆S>0 => реакция
возможна при высоких температурах.
Если
∆H<0, ∆S>0 => всегда ∆G<0,
это значит экзотермические реакции с
увеличением энтрапии возможны при
любых температурах.
Если ∆H>0, ∆S<0=>
всегда ∆G>0Эндотермические
реакции протекают только в обратном
направлении.
20) Кинетика химических реакций. Скорость химических реакций для гомогенных процессов.
Любая термодинамически разрешенная химическая реакция должна быть обусловлена определенными факторами, кот позволяют определять скорость и механизм ее протекания. Эти понятия составляют основу химической кинетики. Она позволяет количественно описать ход химического процесса во времени при постоянной температуре в зависимости от концентрации реагирующих веществ.
Скорость гомогенной реакциии определяется по изменению любого из реагрирующих веществ в единицу времени.
Скорость для данного процесса может быть определена или по убыли концентрации вещества А или В; или по приращению концентрации вещества С или D.
Поскольку все вещества взаимодействуют в строго эквивалентных соотношениях, то скорость может быть определена через изменение концентрации любого реагента данной реакции, это значит что при фиксированной Т скорость гомогенной реакции, определяется убылью или приращением концентрации любого реагента за бесконечно малое время.
скорость
химической реакции определяется по
изменению какого-то компонента в единицу
времени.
+ изменение концентрации
продуктов реакции всегда увеличивается
-
изменение концентрации исходных веществ
всегда уменьшается