Критерий направленности процесса в закрытой системе. Энергия Гиббса.

Энергия Гиббса- одна из характеристических функций термодинамической системы, обозначается G, определяется через энтальпию H, энтропию S и температуру Т равенством

G = H — TS.

Уравнение Гиббса отражает общую движущую силу процесса.

∆G-изменение энергии Гиббса при переходе системы из одного состояния в другое. Если ∆G<0 то реакция протекает самопроизвольно. Если ∆G>0 то самопроизвольно реакция не идет. Если ∆G=0,то хим. Равновесие.(∆Н=T*∆S).

Энергия Гиббса зависит от концентрации в-в, поэтому концентрацию стандартизируют наравне с температурой и давлением.(1 моль/литр).

Вывод: самопроизвольно процесс идет только при уменьшении энергии Гиббса; процессы которым отвечает рост энергии Гиббса самопроизвольно не идут, но могут протекать при сообщении им энергии извне; знак ∆G указывает на возможность но не действительность протекания реакции, т.к. она не зависит от пути процесса.

Направление самопроизвольного протекания хим.реакции определяется совокупным действием 2 факторов:тенденцией к переходу системы в состояние с наименьшей внутренней энергией и тенденцией к достижению наиболее вероятного состояния.

35. Кинетика. Скорость химических процессов. Кинетическое уравнение.

Кинетика -учение о хим. процессе, его механизме и закономерностях развития во времени.

Основная характеристика V хим. реакции: скорость хим. процессов – число актов хим. взаимодействия протекающих на единице поверхности или в единице объема за единицу времени. Акт химического взаимодействия- сближение частиц на такие расстояния, при которых они оказываются в силовом поле друг-друга и способны взаимодействовать.

Скорость обычно определяют наблюдая за исчезновением какого-либо в-ва или появлением продукта реакции в течении времени. Если за определенный промежуток времени () концентрация изменилась на ∆С, то тогда средняя скорость: V= ±∆С/ .

Уравнение, описывающее зависимость скорости от концентрации, называется кинетическим уравнением.

Скорость химической реакции пропорциональна вероятности столкновения частиц А и В

анальности

Хим. реакции отличаются по скоростям, следовательно не все столкновения приводят к взаимодействию.

Причины:

а) Молекулы не сориентированы в пространстве должным образом.

б) Течение процесса связано с изменением электронного состояния.

в) Для эффективности соударений нужно чтобы они обладали определённой энергией избыточной по сравнению со средней.

 

Методы регулирования скорости реакции. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции.

Скорость хим. процессов – число актов хим. взаимодействия протекающих на единице поверхности или в единице объема за единицу времени. Акт химического взаимодействия- сближение частиц на такие расстояния, при которых они оказываются в силовом поле друг друга и способны взаимодействовать.. Для оценки скорости необходимо измерение концентрации одного из веществ.

Влияние внешних факторов на скорость:

1) Концентрация: чем больше частиц, тем больше вероятность их столкновения, тем больше скорость реакции.

V=k*C_A*C_B (Аррениус экспериментально установил) k=A*e^-E/RT- это константа скорости данной реакции.

2) Давление (Влияет только на реакции с участием газов)При повышении давления объем уменьшается, следовательно концентрация увеличивается, следовательно увеличивается скорость.

3) Температура: В 1884г. Вант-Гофф экспериментальным путем установил, что повышение температуры на 10 градусов увеличивает скорость реакции в 2-4 раза.При повышении температуры кол-во активных частиц в системе возрастает.

-температурный коэффицент реакции- показывает во сколько раз увелилчилась скорость при воышении температуры на 10 градусов.

4 ) Катализаторы - это вещества, которые повышают скорость химической реакции, но сами не расходуются. Механизм действия катализаторов связан с уменьшением энергии активации реакции за счет образования промежуточных соединений.

Процесс, осуществляемый в присутствии катализатора называют катализом.