Хімічний каталог хімічна спорідненість

ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ

ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ (спорідненість реакції), параметр термодинамічне системи, що характеризує відхилення від стану хімічний рівноваги. Якщо реакцію записати у вигляді уравенную:

де L1. Lk - вихідні реагенти, Lk + 1. Lk + m - продукти реакції, v1 ,. vk і vk + 1. vk + m - стехіометріч. коефіцієнт, то ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с. А так само:

де - хімічний потенціали відповідно вихідних реагентів і продуктів. У стані рівноваги

При A> 0 нерівноважний стан системи характеризується надлишком вихідних реагентів і для досягнення рівноваги реакція повинна йти зліва направо; при А <0, наоборот, система содержит избыток продуктов и реакция должна идти в противоположном направлении. X. с. равно макс. полезной работе реакции, взятой со знаком минус. ХИМИЧЕСКОЕ СРОДСТВО с. определяет собственно химический процесс, связанный лишь с изменением состава системы и не связанный с работой по преодолению сил внешний давления (см. Максимальная работа реакции).
Одиниця виміру ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с.- Дж / моль.
Стандартне ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с. А 0 визначається співвідношенням:

де - стандартні хімічний потенціали відповідно реагентів і продуктів (див. Стандартне стан). Стандартне ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с. пов'язане зі стандартним зміною енергії Гіббса і константою рівноваги реакції К:

де Т - абс. температура; R - газова постійна.
У хімічний термодинаміки ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с. розглядається в поєднанні з хімічний змінної (називають також ступенем повноти реакції, числом пробігів реакції). Якщо в системі зміна чисел молей компонентів dni відбувається лише в результаті хімічний реакції (закрита система), то dni пов'язані співвідношенням:

Інтегрування цього співвідношення призводить до виразів:

де - відповідно числа молей вихідних компонентів і продуктів в початковий момент часу. Ці вирази є визначальними для хімічний змінної Енергія Гіббса системи

За допомогою ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с. і хімічний змінної можна провести термодинамічний опис закритої системи, де можна зупинити протікає хімічний реакція, способом, відмінним від традиційного опису Гіббса. Мета подібного опису - зменшити число змінних ni. nj завдяки врахуванню стехиометрии реакції. Повні диференціали термодинамічних потенціалів такої системи - внутр. енергії U, ентальпії H, енергії Гіббса G, вільної енергії Гельмгольца F - може бути представлені у вигляді формул:

(S - ентропія системи; V - об'єм; р - тиск). Звідси випливає:

т. е. ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с. є похідною будь-якого термодинамічне потенціалу по хімічний змінної при сталості природ. змінних кожного з потенціалів. У цих виразах член замінює суму використовувану при традиційному (гиббсова) описі. При цьому замість числа змінних (k + т) достатньо однієї незалежної змінної Якщо в системі протікає r незалежних реакцій, для опису системи потрібно ввести r хімічний змінних і r величин ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с. Л.
X. с. і хімічний змінну зазвичай відносять до так званої внутрішнім параметрам макроскопіч. системи. Це означає, що, по-перше, А і однозначно виражаються через параметри системи (хімічний потенціали, числа молей) і стехіометріч. коефіцієнт і, по-друге, A і не характеризують однозначно стан термодинамічної рівноваги (А = 0 для всіх станів рівноваги). У термодинаміки незворотних процесів величина А / Т розглядається як узагальнена термодинамічне сила, а швидкість хімічний реакції - час) - як узагальнений потоколо Твір (A / T) w обумовлює виробництво ентропії в системі внаслідок хімічний реакції. Поблизу стану термодинамічної рівноваги постулюється зв'язок між w і А / Т типу:

коефіцієнт Lхім називають хімічний провідністю.
Поняття ХІМІЧНЕ СПОРІДНЕНІСТЬ с. введено Т. де Донді в 1922.

Література см. При ст. Термодинаміка незворотних процесів, Термодинамічні потенціали.

Хімічна енциклопедія. Том 5 >> До списку статей