Cтраница 2
Энергетика химических реакций изучается в рамках раздела химии, который называется химической термодинамикой. Вместе с учением о строении вещества и химической кинетикой химическая термодинамика образует теоретическую основу всей современной химии. Она позволяет определять направление и полноту протекания самопроизвольных химических реакций, а также затраты энергии, необходимые для осуществления тех реакций, которые самопроизвольно идти не могут. [16]
Аналогичная - пара может быть составлена из меди и раствора сульфата меди. Система, состоящая из двух растворов, соединенных некоторым устройством, допускающим ток ионов без значительного смешивания растворов ( скажем солевым мостиком или пористой перегородкой), представляет собой обычный гальванический элемент. Соединение металлических электродов проводником, замыкающим цепь, позволяет протекать самопроизвольной химической реакции в естественном направлении. [17]
Наоборот, при бесконечно медленном процессе ( i - - 0) состояние электрохимической системы в каждый данный момент времени бесконечно мало отличается от равновесного. Полностью обратимый электрохимический процесс характеризуется, кроме I - - 0, тем, что вся совокупность элементов ( веществ), принимающих в нем участие, проходит в точности через те же состояния, что и при прямом процессе, но в обратной последовательности. Если же это условие не удовлетворяется, то имеет место необратимость. Примером необратимой системы в указанном смысле может служить элемент Zn - H2SO4 Cu, где даже при разомкнутой внешней цепи ( i 0) протекает самопроизвольная химическая реакция взаимодействия между цинком и серной кислотой. [18]
Наоборот, при бесконечно медленном процессе ( г - - 0) состояние электрохимической системы в каждый данный момент времени бесконечно мало отличается от равновесного. Полностью обратимый электрохимический процесс характеризуется, кроме z - - 0, тем, что вся совокупность элементов ( веществ), принимающих в нем участие, проходит в точности через те же состояния, что и при прямом процессе, но в обратной последовательности. Если же это условие ие удовлетворяется, то имеет место необратимость. Примером необратимой системы в указанном смысле может служить элемент Zn - H2SO4 Cu, тде даже при разомкнутой внешней цепи ( i - 0) протекает самопроизвольная химическая реакция взаимодействия между цинком и серной кислотой. [19]
При электролизе электрическая энергия затрачивается на разложение соединений. Обратный процесс, при котором соединение самопроизвольно образуется из составляющих его элементов, очевидно, может быть использован для получения электрической энергии. Это обусловлено тем, что при химических реакциях происходит перемещение электронов. Для преобразования этого движения перемещающихся электронов в электрический ток служит особое устройство - гальванический элемент, в котором реакции присоединения и отдачи электрона веществу, так же как при электролизе, пространственно разделены. Повторим, что для того чтобы гальванический элемент давал ток, необходимо протекание в нем самопроизвольной химической реакции. [20]