Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Gреакции < 0⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 12 При постоянных давлении и температуре самопроизвольно протекают реакции, сопровождающиеся уменьшением энергии Гиббса. Реакция продолжается до достижения системой минимального значения энергии Гиббса. В обратимых реакциях минимальная энергия системы достигается в состоянии химического равновесия. После установления химического равновесия энергия Гиббса системы больше не изменяется. Большие отрицательные значения ΔG реакции свидетельствуют о том, что система обладает большой реакционной способностью. Тем не менее следует подчеркнуть, что отрицательное значение изменения энергии Гиббса в реакции говорит только о принципиальной возможности осуществления этого процесса, но не несет никакой информации о его скорости. Нередки случаи длительного существования систем, для которых рассчитанное значение ΔG реакции меньше нуля. Например, для реакции окисления графита С(графит) + О2(г) = СО2(г) изменение энергии Гиббса имеет довольно большое отрицательное значение: ΔG реакции = -394,38 кДж/моль. Однако при обычных условиях не взаимодействуют с кислородом ни графит карандаша, ни каменный уголь, который состоит главным образом из углерода в этой аллотропной модификации. Процесс начинается при активировании реакционной смеси нагреванием и продолжается с большой скоростью с образованием термодинамически устойчивого диоксида углерода. Если для какой-то гипотетической реакции рассчитанное значение изменения энергии Гиббса имеет большое положительное значение, то такая реакция в принципе невозможна. Однако в природе образуются и долгое время не разрушаются вещества с ΔGof,298 > 0. Их существование объясняется малой скоростью разложения. Такие вещества называют неустойчивыми термодинамически, но устойчивыми кинетически. Очень велико количество термодинамически неустойчивых, но долгое время не распадающихся соединений, которые получают в лабораториях и на химических производствах. Соотношение энтальпийного и энтропийного вкладов. Осуществлению реакции благоприятствует выделение теплоты (ΔH реакции < 0) и возрастание неупорядоченности системы (ΔS реакции>0)- в этом случае энтальпийный ΔH реакции и энтропийный - ΔS реакции вклады в ΔG реакции действуют в одном направлении и обусловливают большое отрицательное значение изменения энергии Гиббса. Экзотермические реакции (ΔH реакции < 0), сопровождающиеся уменьшением энтропии (ΔS реакции < 0), протекают при условии превышения абсолютного значения теплового эффекта реакции над абсолютным значением энтропийного вклада: |ΔH реакции | > |-T ΔS реакции| Если реакция сопровождается поглощением теплоты (ΔH реакции > 0), то она может протекать только в том слу чае, если в результате значительного возрастания энтропии (ΔS реакции > 0) энтропийный вклад -T ΔS реакции преобладает над энтальпийным, т. е. если |-T ΔS реакции| > |ΔH реакции | Такое соотношение энтропийного и энталышйного вкладов характерно для реакций, в которых твердые или жидкие вещества превращаются в газы. Повышение температуры вызывает увеличение энтропийного вклада. Поэтому при высоких температурах могут протекать реакции, неосуществимые без нагревания. Эндотермические процессы с ΔH > 0 и ΔS < 0 невозможны ни при каких температурах. Следует отметить, что при очень высоких температурах порядка 4000 — 6000 К происходит диссоциация на атомы любых молекул, которая сопровождается значительным ростом энтропии. Энтропийный вклад становится доминирующим, и поэтому при таких температурах химические соединения практически не существуют. Напротив, при очень низких температурах энтропийный вклад ничтожен, и поэтому могут самопроизвольно проходить только экзотермические процессы.
Связь изменения энергии Гиббса и константы равновесия реакции. По значению стандартной энергии Гиббса реакции ΔG реакции можно рассчитать числовое значение константы равновесия К: ΔG реакции =-RTlnK где R — универсальная газовая постоянная. Большим отрицательным значениям изменения энергии Гиббса соответствуют большие значения констант равновесия, свидетельствующие о том, что в реакционной смеси больше продуктов реакции, чем реагентов. Другими словами, сдвиг равновесия в сторону образования продуктов реакции имеет место, если
|