energie chimică

1. Conceptul de energie chimică a energiei chimice chimice chimice Energie chimică alocate între altele -svetovoy genuri, termice și t. D. Servește să indice capacitatea organismelor de a intra în reacții chimice. Se spune că sistemul de organisme are un stoc mare de produs chimic decât un alt sistem, în cazul în care reacția din primul sistem este mai ușor decât în ​​al doilea. Ex. energie chimică a unui amestec chimic de oxigen și hidrogen, pot fi luate în considerare înainte de energia chimică a unui amestec chimic de azot și hidrogen: în primul caz, reacția are loc foarte rapid sub acțiunea scânteie electrică în al doilea caz - foarte încet în aceleași condiții. Cu toate acestea, selecția de energie chimică a energiei chimice, printre alte genuri chimice pot fi mai puțin naturale. Caracteristicile unei celule ca energetic chimic convenabil pentru a indica capacitatea unui element de lumină pentru a intra în compuși cu alte elemente, dar nu mai departe. De îndată ce vom începe să studieze reacțiile chimice, în special alocarea a energiei chimice a unui produs chimic devine nefiresc, deoarece reacțiile chimice au loc simultan și corpurile modificări fizice. Ex. ardere în topituri de sulf și oxigen se evaporă parțial; stare de echilibru, de exemplu. în amestecuri de gaze, aceasta depinde de presiunea amestecului, și așa mai departe. d. Reacția chimică dintre aceste organisme pot să apară atunci când forțele interne care acționează între organisme, care sunt suficiente pentru a aduce sistemul la un stat la altul. Și în acest caz, debutul noilor condiții fizice pot face probabilitatea aceleași ca și în numerar, și chimice condiții, cu excepția cazului în circumstanțe fizice chimice distincție și, repetăm, este permisă. Ex. amestecarea acidului sulfuric cu zăpadă determină scăderea temperaturii și amestecul său de topire. Este greu posibil, în acest caz, fenomenul rupt în două părți: 1) topirea zăpezii, cauzând absorbție de căldură, și 2) dizolvarea acidului în apă, cauzând generarea de căldură. Evident, această separare natură artificială și greu capabilă astfel de secvență. La urma urmei, este îndoielnic faptul că orice interacțiune cu corpul am doar una dintre niște proprietăți.

2. Energia în studiul reacțiilor chimice. Eliberarea chimice energie chimică are, după cum am văzut, doar valoarea unei caracteristici speciale de calitate, dar nu da necesare pentru a prevedea desfășurarea reacțiilor chimice. Problema ce condiții sunt determinate de progresul și statutul de conversie chimică este decisă pe baza principiilor termodinamicii.

Prima lege a termodinamicii termochimic se dovedește. aplicabilitatea sa la reacții chimice în ceea ce privește cantitatea de căldură eliberată în timpul reacției numai pe stările inițiale și finale ale sistemului de reacție a fost dovedit în 1840 g. Hess'om (vezi. termochimic). Este mult mai dificil de a stabili condițiile de cursul reacțiilor chimice. În acest sens, întrebarea transpirata numai treptat. În primul rând, trebuie remarcat faptul H. munca Sainte-Claire-Deville'ya. Pentru a-l datorăm clarificarea fenomenelor de disociere, el a sugerat, de asemenea, că problema reacțiilor chimice pot fi rezolvate pe baza principiilor termodinamicii. Până în acel moment, când au început să caute o soluție la problema cursului reacțiilor chimice și echilibre, a fost o soluție bine cunoscută pentru problema de echilibru a sistemelor mecanice. Reprezintă un sistem mecanic format din două puncte în afară respingătoare A și b. Iar unul dintre ei este fix, în timp ce cealaltă, B. se poate deplasa numai în curba C. La fiecare poziție, punctele A și B de sistem are o energie potențială chimic definit mai mare distanța dintre punctele A și B. mai mică decât energia potențială a sistemelor chimice. Evident, punctul B va fi în echilibru stabil, la punctul de pe curba și instabilă n - m. cu condiția ca An și Am normalele la curbă (perpendicular pe tangenta la T și n). Dar, la punctul de n energia potențială chimică este mai mică decât cele mai apropiate puncte adiacente din m - mai mult. Din aceasta vedem că valoarea unei valori - energia potențială a unui sistem chimic - determinat de condițiile de echilibru ale sistemului. Această prevedere se aplică sistemelor de mecanica, mult mai complexe, și oferă o soluție foarte elegantă la problema echilibrului sistemelor mecanice. Prin urmare, este de înțeles dorința de fizicieni pentru a găsi o funcție (mărime fizică), care este la fel de ușor ar putea fi de a stabili condițiile de sisteme chimice de echilibru. Primul pas în această direcție a fost luată Berthelot și a condus la principiul muncii maxime (a se vedea. Termochimie). Urmat de munca Horstmann'a, Rayleigh, Gibbs'a, Helmholtz'a, Duhem'a, Planck'a. Muncile Gribbs'a, Helmholtz'a, Duhem'a a demonstrat existența unei astfel de funcții. Helmholtz energie liberă numit-chimice, Duhem potențial termodinamic. Proprietăți și potențial termodinamic (. Cm Duhem, "Le potentiel thermodynamique et ses aplicații") sunt după cum urmează: 1) pentru izoterme T n întotdeauna scade .. 2) În cazul în care o transformare izotermă trebuie să se producă o scădere m. N. conversia este posibil, dar ireversibil. 8) Transformarea este reversibilă, dacă toate conversie m. n rămâne neschimbat. 4) Sistemul este într-o stare de echilibru stabil, în cazul în care potențialul termodinamic devine cea mai mică valoare. Potențialul termodinamic la volum constant exprimat prin formula

la presiune constantă cu formula

unde E - echivalentul mecanic al căldurii, V - Sisteme de energie chimice, T - temperatura absolută, S - entropie, p - presiunea, v - volumul sistemului.