Химическая термодинамика в курсе общей химии. Гончаров Е.Г. - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

- 17 -
Если сравнивать значимость I, II и III начал для анализа химических
процессов, то на первом месте выступает, естественно, II начало. Оно яв-
ляется определяющим при выяснении направления процессов, остальные
законы в этом смысле являются вспомогательными.
Итак, можно сделать некоторые выводы. Если в системе нет энерге-
тических изменений (
H=0 или U=0), то фактором, определяющим на-
правление процесса, является энтропия и в изолированной системе все
процессы будут самопроизвольно протекать в сторону увеличения беспо-
рядка (энтропии). Если же в системе возможен энергообмен с окружаю-
щей средой, при отсутствии массообмена (закрытые системы),то при про-
текании химических реакций одновременно может изменяться энергети-
ческий запас (
H, U) и степень беспорядка (S). В этом случае процесс
будет протекать в направлении, определяемом, с одной стороны,
стремлением системы сни-
зить свой энергетический
запас (
H<0) и перейти в
более упорядоченное со-
стояние, а с другой - увели-
чить степень неупорядочен-
ности (
S>0). Баланс этих
двух противоположных
тенденций определяет дви-
жущую силу процесса в
форме уравнения Гиб-
бса:
G=H-TS. Тогда на-
правление самопроизволь-
ной химической реакции
будет определяться умень-
шением движущей силы -
свободной энергии Гиббса,
т.е. критерием направления
процесса является неравен-
ство
G<0.
Здесь уместно провести гидростатическую модель движущей силы
системы (рис.9). Работа, которую способна выполнить вода в резервуарах
Рис. 9
т
ур
бина
h = 0
h << 0
                                   - 17 -

     Если сравнивать значимость I, II и III начал для анализа химических
процессов, то на первом месте выступает, естественно, II начало. Оно яв-
ляется определяющим при выяснении направления процессов, остальные
законы в этом смысле являются вспомогательными.
     Итак, можно сделать некоторые выводы. Если в системе нет энерге-
тических изменений ( ∆H=0 или ∆U=0), то фактором, определяющим на-
правление процесса, является энтропия и в изолированной системе все
процессы будут самопроизвольно протекать в сторону увеличения беспо-
рядка (энтропии). Если же в системе возможен энергообмен с окружаю-
щей средой, при отсутствии массообмена (закрытые системы),то при про-
текании химических реакций одновременно может изменяться энергети-
ческий запас (∆H, ∆U) и степень беспорядка (∆S). В этом случае процесс
будет протекать в направлении, определяемом, с одной стороны,
                                              стремлением системы сни-
                                              зить свой энергетический
                                              запас (∆H<0) и перейти в
                                              более упорядоченное со-
                 ∆h << 0
                                              стояние, а с другой - увели-
                                              чить степень неупорядочен-
                                              ности (∆S>0). Баланс этих
                                              двух      противоположных
                                              тенденций определяет дви-
                 турбина




                                              жущую силу процесса в
                             ∆h = 0           форме     уравнения     Гиб-
                                              бса: ∆G=∆H-T∆S. Тогда на-
                                              правление самопроизволь-
                                              ной химической реакции
                                              будет определяться умень-
                                              шением движущей силы -
                                              свободной энергии Гиббса,
                  Рис. 9
                                              т.е. критерием направления
                                              процесса является неравен-
                                              ство ∆G<0.
      Здесь уместно провести гидростатическую модель движущей силы
системы (рис.9). Работа, которую способна выполнить вода в резервуарах