Реакционная способность - химическая система
Cтраница 1
 |
Степень превращения исходных веществ ( х и ДГ0 ( 2П8 процесса, протекающего до равновесного состояния при отсутствии продуктов реакции в исходной системе. [1] |
Реакционная способность химической системы при заданных условиях характеризуется скоростью и возможной глубиной химической реакции. Направление и глубина химической реакции определяются законами химической термодинамики. Согласно второму закону термодинамики условия направленности и равновесия химических реакций при постоянных Р и Т записываются в форме ArG 0 ( см. гл. [2]
Реакционная способность химической системы при заданных условиях характеризуется скоростью и возможной глубиной химической реакции. Направление и глубина химической реакции определяются законами химической термодинамики. Согласно второму закону термодинамики условия направленности и равновесия химических реакций при постоянных Р и Т записываются в форме ArG 0 ( см. гл. Нормальное сродство может быть меньше и больше нуля. Термодинамически наиболее вероятны реакции, у которых значения нормального сродства наиболее отрицательны. [3]
Из (211.19) следует, что в качестве кинетического критерия реакционной способности химической системы, протекающей при постоянном объеме, можно принять нормальное сродство АЛ процесса активации реагирующих молекул. Значение АЛ определяет изменение энергии Гельмгольца в процессе перехода исходных молекул в активное состояние. [4]
В фотохимии рассматриваются закономерности влияния электромагнитных колебаний видимого и ультрафиолетового участков спектра на реакционную способность химических систем. Значения AG ( 7) и АС ( Т) изменяются с изменением температуры. При повышении температуры в системе изменяется кинетическая энергия поступательного и вращательного движения молекул и энергия колебательного движения ядер атомов. В области средних температур энергия движения электронов при изменении температуры практически остается постоянной. Чтобы перевести электроны на более высокие электронные энергетические уровни, надо нагреть систему до высоких температур, при которых многие реагенты разлагаются. При воздействии на химическую систему электромагнитными колебаниями с частотой видимого и ультрафиолетового участков спектра изменяется энергия движения электронов. Поглощая квант энергии, электроны переходят с ВЗМО на НСМО. Образуется возбужденная молекула, обладающая избыточной энергией. Распределение электронной плотности в возбужденных молекулах существенно отличается от распределения электронной плотности в исходных молекулах. Повышается энергия колебательного движения ядер. Физические и химические свойства возбужденных молекул отличаются от свойств молекул в невозбужденном состоянии. Появляется возможность получения новых веществ, синтез которых невозможен при термическом воздействии на систему. [5]
В фотохимии рассматриваются закономерности влияния электромагнитных колебаний видимого и ультрафиолетового участков спектра на реакционную способность химических систем. Значения Д0 ( 7) и iG ( T) изменяются с изменением температуры. При повышении температуры в системе изменяется кинетическая энергия поступательного и вращательного движения молекул и энергия колебательного движения ядер атомов. В области средних температур энергия движения электронов при изменении температуры практически остается постоянной. Чтобы перевести электроны на более высокие электронные энергетические уровни, надо нагреть систему до высоких температур, при которых многие реагенты разлагаются. При воздействии на химическую систему электромагнитными колебаниями с частотой видимого и ультрафиолетового участков спектра изменяется энергия движения электронов. Поглощая квант энергии, электроны переходят с ВЗМО на НСМО. Образуется возбужденная молекула, обладающая избыточной энергией. Распределение электронной плотности в возбужденных молекулах существенно отличается от распределения электронной плотности в исходных молекулах. Повышается энергия колебательного движения ядер. Физические и химические свойства возбужденных молекул отличаются от свойств молекул в невозбужденном состоянии. Появляется возможность получения новых веществ, синтез которых невозможен при термическом воздействии на систему. [6]
 |
Диаграмма системы пиперидин-аллиловое горчичное масло. [7] |
Несмотря на такую высокую степень развития физико-химического анализа, до самого последнего времени не было разработано метода, который позволил бы исследовать реакционную способность химических систем в зввисияости от изменения состава. О значении таких методов было упомянуто уже выше. Исследования подобного рода были бы весьма интересны для теоретика и очень важны для практика. [8]
Катализатор изменяет скорость, но не влияет на равновесие реакции. Реакционная способность химической системы в направлении какой-либо химической реакции при заданных температуре и давлении определяется термодинамическим [ - ДО ( Г) ] и кинетическим ( - AGO. [9]
Катализатор изменяет скорость, но не влияет на равновесие реакции. Реакционная способность химической системы в направлении какой-либо химической реакции при заданных температуре и давлении определяется термодинамическим [ - АО ( Г) ] и кинетическим ( - AG0) критериями реакционной способности. [10]
Дж / моль), ковалентный радиус значительно больше ( 0 077 и 0 117 нм соответственно), электроотрицательность меньше. В результате атомы кремния в отличие от атомов углерода не образуют длинных устойчивых цепей, но зато склонны к образованию прочных соединений с кислородом. Размеры иона кремния таковы, что он как раз умещается во внутреннем пространстве тетраэдра, образованного ионами кислорода. В химии кремния они играют роль, похожую на роль атомов углерода в органических соединениях. Кремнекислородные тетраэдры способны соединяться друг с другом через общий ион кислорода в длинные цепи. Цепи, в свок очередь, могут образовать циклические трехмерные структуры, в которых свободные валентности кислорода насыщаются за счет атомов различных металлов, входящих в состав того или иного минерала. Элементом структуры соединений углерода служит атом углерода, а в соединениях кремния аналогичную роль играют Кремнекислородные тетраэдры, встречающиеся в различных силикатах. Но реакционная способность химических систем, состоящих из силикатов, резко-отличается от реакционной способности соединений углерода. В та время как многие соединения углерода легко вступают в реакции. Положение, правда, изменяется в условиях высоких температур, когда и силикаты проявляют значительную активность, но большая энергия теплового движения ограничивает возможности развития структур с малой энергией-связи. Именно такие структуры в химии углерода определили пути химической эволюции, ведущей к формированию биологических систем. [11]
Значения Дг G ( 298) реакций ( 2), ( 3) и ( 5) практически равны значениям ДГ0 ( 298), и выход продуктов при равновесии равен единице. Для реакций ( 1) и ( 4) ДГ0 ( 298) близки к нулю, и выход продуктов очень мал. Однако химическое сродство определяет только возможную глубину процесса, но не характеризует полностью реакционную способность системы. Примером этого является смесь HU и СЬ, для которой ArG ( 298) ДГ0 ( 298) - 228 61 кДж, следовательно, реакция должна идти практически до конца. Опыт же показывает, что смесь Нз и О2 при нормальных условиях может существовать практически неограниченно долгое время без заметного образования воды. Это условие является обязательным, но не достаточным. Если в смесь На и Ог ввести катализатор в виде платиновой черни, то реакция заканчивается в течение долей секунды. Это указывает на то, что есть еще какие-то факторы, которые ускоряют химический процесс и тем самым дают возможность за короткий отрезок времени проявиться химическому сродству, или, наоборот, затрудняют реакцию, и термодинамические возможности не реализуются. Наиболее общим кинетическим критерием реакционной способности химической системы является скорость реакции. [12]
Значения Аг 0 ( 298) реакций ( 2), ( 3) и ( 5) практически равны значениям ArG ( 298), и выход продуктов при равновесии равен единице. Для реакций ( 1) и ( 4) ArG ( 298) близки к нулю, и выход продуктов очень мал. Однако химическое сродство определяет только возможную глубину процесса, но не характеризует полностью реакционную способность системы. Примером этого является смесь На и Оа, для которой ArG ( 298) ъ ArG ( 298) - 228 61 кДж, следовательно, реакция должна идти практически до конца. Опыт же показывает, что смесь Н2 и О2 при нормальных условиях может существовать практически неограниченно долгое время без заметного образования воды. Это условие является обязательным, но не достаточным. Если в смесь На и Оа ввести катализатор в виде платиновой черни, то реакция заканчивается в течение долей секунды. Это указывает на то, что есть еще какие-то факторы, которые ускоряют химический процесс и тем самым дают возможность за короткий отрезок времени проявиться химическому сродству, или, наоборот, затрудняют реакцию, и термодинамические возможности не реализуются. Наиболее общим кинетическим критерием реакционной способности химической системы является скорость реакции. [13]
Страницы: 1