Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

38
личественные критерии, на основании которых мы могли бы оценить прин-
ципиальную осуществимость процесса, его полноту (степень превращения).
С помощью этих критериев (критерия) определить, как влияют на тече-
ние процесса температура, давление, концентрация, состав; можно ли заста-
вить исследуемую реакцию протекать в обратном направлении и т.д. Други-
ми словами: необходима возможность прогноза химических превращений.
Прежде чем перейдем к рассмотрению основных факторов, обуславли-
вающих направления протекания химических реакций, выясним некоторые
понятия связанные с особенностями реагирующих систем. А именно: само-
произвольные, обратимые и необратимые процессы (реакции) и равновесие.
1. САМОПРОИЗВОЛЬНЫЕ И ОБРАТИМЫЕ ПРОЦЕССЫ
При обычных, стандартных условиях, как показывает опыт, имеется
множество процессов, которые протекают самопроизвольно. Например, дос-
таточно смешать водород и кислород, как начнется их взаимодействие с об-
разованием воды и выделением энергии. Если бросить металлический цинк в
раствор серной кислоты, сразу же происходит образование продуктов реак-
ции: сульфата цинка и водорода.
И многие другие химические процессы: коррозия металлов и сплавов,
горение топлива в двигателях внутреннего сгорания, хемосорбция протекают
самопроизвольно, т.е. без внешнего воздействия. Это все примеры односто-
роннего течения процессов.
К этому же типу взаимодействия относятся и физические процессы: пе-
редача энергии от более нагретого тела к холодному, расширение газа в ва-
кууме, взаимная диффузия газов или жидкостей, сток воды с возвышенности
в виде ручья или реки, падение метеоритов и т.д.
Для всех этих процессов характерно, во первых, то, что их можно ис-
пользовать для получения работы. Падающая с высоты вода может вращать
турбины; химическое взаимодействие цинка с серной кислотой можно орга-
низовать в гальваническом элементе и получить электрическую энергию и
т.д. Но по мере окончания самопроизвольного процесса система теряет спо-
собность производить работу.
Второй особенностью самопроизвольных процессов является то, что при
их протекании происходит выравнивание в системе каких-то параметров по
всему объему: температуры, массы, энергии, концентрации, давления, коли-
чества движения и других, т.е. они всегда направлены в сторону приближе-
ния к равновесному состоянию и прекращаются по мере его достижения.
Еще одним существенным общим признаком самопроизвольных процес-
сов является превращение различных видов энергии, и, в конечном итоге, рав-
номерное ее распределении в форме теплоты между всеми составными час-
тями системы.
Самопроизвольный процесс обратно не может протекать при данных ус-
ловиях так же самопроизвольно, т.е. нельзя из продуктов, приведя их в кон-
такт, получить исходные вещества. Например, из продуктов сгорания топли-

Страницы