Оќу јдістемелік материалдар бейорганикалыќ химиядан
Гиббс энергиясы және химиялық реакциялар бағыты
жүктеу/скачать 2,01 Mb.
|
П нні О У- дістемелік кешені «теориялы бейорганикалы химия»
| Гиббс энергиясы және химиялық реакциялар бағыты
Химиялық процестердің өздігінен жүру мүмкіндігі екі фактормен анықталады: экзотермиялық реакция әсерінен жүйенің ішкі энергияны азайтуға ұмтылуымен (-DН) және жылу қозғалысы әсерінен (энтропия – күй функциясының бірлігі) бөлшектер орналасуының ретсіздігінің өсуіне жүйенің ұмтылуымен. Егер DН температураға аз ғана тәуелді болса, ал энтропия температура өссе, қатты өседі, сондықтан ретсіздіктің өлшемі деп »ТDS алуға болады. Сонда процестің қозғаушы күші екі күштен тұрады: реттілікке ұмтылу (Н) және ретсіздікке ұмтылу (ТS). p = const , T = const болғанда процестің жалпы қозғаушы күші DG = DH - TDS ; G – Гиббс энергиясы не изобара-изотермиялық потенциал, энтальпиялық және энтропиялық факторлар әсерін біріктіреді. Жүйе күйін көлем тұрақты болғанда Гельмгольц энергиясы деп аталатын функция анықтайды: DF = DU – T DS. Гиббс энергиясының өзгерісі процестің өздігінен жүру- жүрмеу мүмкіндігін анықтайды: DG < 0 , процесс термодинамикалық мүмкін; DG > 0 , процесс термодинамикалық мүмкін емес; DG = 0 , реакциялық жүйе тепе- теңдік күйде. Гиббс энергиясы да, энтропия да жүйе күйінің функциясы: DS х.р = å S°түз. - å S° түс. ; DGх.р = å DG°түз. - å DG° түс. Сонымен, DG мәні аз болған сайын осы процестің өздігінен жүруге ұмтылуы көбірек болады, тепе-теңдік күйден алысырақ болады. Мына қатынастан DG = DH – TDS: a. эндотермиялық реакция (DН > 0) өздігінен жүреді, егер DS> 0 және абсолюттік мәндері |ТDS| > | DH | , DG < 0; б. экзотермиялық реакциялар (DН < 0) өздігінен жүреді, егер DS > 0 , ал егер DS < 0 болса – жүрмейді , себебі DG > 0 болады. Химиялық тепе - теңдік кезінде жүйеде Гиббс энергиясының өзгерісі болмайды, яғни DG = 0 , оның мәнімен химиялық реакция тепе - теңдігінің константасы мына теңдеумен байланысады: DG°T = - 2,3 RT lg KT , 298 К (25°С) бұл теңдеу DG°298 = - 5,69 lg K298 . DG° < 0 болу үшін lg K > 0, яғни К > 1, ал Гиббс энергиясы оң болса, lg K < 0 , яғни К < 1 . Бұл жағдай Гиббс энергиясы теріс болса , тепе – теңдік тура реакция жағына ығысқан, яғни реакция өнімі жоғары; оң болса, тепе – теңдік кері реакция жағына ығысқан, яғни тура реакция өнімі аз болатынын көрсетеді. 1. Химиялық өзгерістер нәтижесінде атомдардың, иондардың, молекулалардың құрылысы өзгертіліп, құрылуымен қатар жылу, жарық, электр энергиясы бөлінеді, яғни химиялық энергия басқа энергия түріне айналады. Реакцияның энергетикалық эффектісін термохимия зерттейді. Белгілі бір тұрақты қысымда жүретін процесстерді- изобаралы, ал тұрақты көлемді жүретін процесстерді- изохоралы процесстер деп айтады. жүктеу/скачать 2,01 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|