Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

42
СО
2газ
= С
граф.
+ О
2газ
- 94 кДж,
SiО
2кр
+ 3 С
граф.
+ 526,7 кДж = 2 СО
газ
+ SiС
кр.
и многие другие.
Следовательно, принцип Бертло-Томсена нельзя распространять на все
реакции и сведений только о тепловом эффекте процесса явно не доста-
точно для предсказания возможности и направления реакции.
К тому же существуют атермические процессы (без энергетических
изменений). Например, рассмотрим сосуд, содержащий при одном и том же
давлении и температуре два газа: гелий и аргон, разделенных перегородкой
(рис. 2.2.2а). Осторожно,
чтобы не внести в систему
энергетических изменений
(мысленно это можно сде-
лать легко), удалим перего-
родку между газами. Через
некоторое время спустя мы
обнаружим, что газы в сосу-
де перемешались
(рис.2.2.2б). Произошел про-
цесс смешения газов без
энергетических изменений
(данные газы химически не
взаимодействуют). А вот обратный процесс – разделение газов потребует
уже затрат энергии для их разделения.
Если быть наблюдательным, то можно заметить, что и принцип стрем-
ления тел, систем к минимуму потенциальной энергии и в физических про-
цессах в природе выполняется как-то избирательно. Метеориты, снаряды,
пули падают на поверхность Земли, вода течет с гор, но почему молекулы
воздуха, облаков не упали на ее поверхность? Ведь, это отвечало бы мини-
муму их потенциальной энергии.
Более того, если существует только один принцип направленности
процессов к состоянию с минимальной энергией, то исключается возмож-
ность существования обратимых реакций! Однако, такие реакции существу-
ют. Видимо, существует еще какой-то фактор, критерий, определяющий воз-
можность протекания процессов, реакций.
У систем (физических и химических), которые не подчиняются принци-
пу Бертло-Томсена, есть одна общая особенность: они состоят из огромного
количества отдельных, самостоятельных частиц (молекул, атомов). Кото-
рые практически не связаны между собой связями, как, например, это про-
исходит в конденсированном состоянии вещества. В этих системах присутст-
вуют вещества в газообразном состоянии
1
. В приведенных примерах дейст-
1
Кстати, отметим, что «газ» в переводе с греческого означает «хаос» - беспорядок, что яв-
ляется полной противоположностью конденсированному состоянию вещества.
Не Ar
He, Ar
смесь
Начальное состояние 1
Конечное состояние 2
а
б
Рис.2.2.2. Процесс смешения газов без энерге-
тических изменений:
а) газы находятся в разных половинках сосу-
да, б) газы смешались.

Страницы