Энергия химическая

Энергия химическая
1. Понятие о химической Э. Химическая Э., выделяемая среди других родов —световой, тепловой и т. д., служит для указания способности тел вступать в химические реакции. Говорят, что данная система тел обладает большим запасом химической, чем другая система, если реакция в первой системе идет легче, чем во второй. Напр., химическая Э. смеси кислорода с водородом может считаться больше, чем химическая Э. смеси азота с водородом: в первом случае реакция идет очень бурно при действии электрической искры, во втором случае — очень медленно в тех же условиях. Однако выделение химической Э. среди других родов Э. быть может наименее естественно. Характеристика какого-нибудь элемента как энергичного в химическом отношении удобна для указания легкой способности элемента вступать в соединения с другими элементами, но не дальше. Как только мы начинаем изучать химические реакции, выделение специально химической Э. становится неестественным, так как при химических реакциях одновременно имеют место и физические изменения тел. Напр., горящая в кислороде сера плавится, а частью испаряется; состояние равновесия, напр. в газовых смесях, зависит от давления смеси и т. д. Химическая реакция между данными телами может наступить тогда, когда внутренние силы, между телами действующие, достаточны, чтобы привести систему из одного состояния в другое. А в этом случае наступление новых физических условий может сделаться вероятным столько же, сколько и наличность условий химических, если только разграничение обстоятельств химических и физических, повторяем, допустимо. Напр., смешение серной кислоты со снегом вызывает понижение температуры смеси и её плавление. Едва ли в данном случае возможно разбить явление на две части: 1) плавление снега, вызывающее поглощение тепла, и 2) растворение кислоты в воде, вызывающее выделение тепла. Очевидно, что такое разделение искусственно, и едва ли природа способна на такую последовательность. Ведь вообще сомнительно, чтобы при любом взаимодействии тел менялось только одно их какое-нибудь свойство.
2. Энергетика в изучении химических превращений. Выделение химической Э. имеет, как мы видели, значение только специального качественного признака, но не дает необходимого для того, чтобы предвидеть ход химических превращений. Вопрос о том, какими условиями определяются ход и состояние химического превращения, решается на основании начал термодинамики.
Первый закон термодинамики обосновывает термохимию. Его применимость к химическим реакциям в смысле зависимости количества выделяемого при реакциях тепла только от начального и конечного состояния реагирующей системы была доказана в 1840 г. Hess'ом (см. Термохимия). Гораздо труднее было определить условия хода химических реакций. В этом отношении вопрос выяснился только постепенно. Прежде всего следует отметить работы H. Sainte-Claire-Deville'я. Ему мы обязаны выяснением явлений диссоциации, он же высказал мысль, что вопрос о химических превращениях может быть решаем на основании начал термодинамики. К тому времени, когда стали искать решение вопроса о ходе химических превращений и равновесий, хорошо было известно решение вопроса о равновесии механических систем. Представим механическую систему, состоящую из двух отталкивающихся друг от друга точек А и b, одна из которых А неподвижна, а другая, B, может двигаться только по кривой BC. В каждом положении система точек А и В обладает определенной потенциальной Э. Чем больше расстояние между точками A и B, тем меньше потенциальная Э. системы. Очевидно, что точка В будет находиться в состоянии устойчивого равновесия на кривой в точке n и неустойчивого — m, при условии, что Am и An нормали к кривой (перпендикулярны к касательным в т и n). Но в точке n потенциальная Э. меньше, чем в ближайших соседних точках, в m — больше. Отсюда мы видим, что значением одной величины — потенциальной Э. системы — определяются условия равновесия системы. Это положение механики применимо к системам, гораздо более сложным, и дает очень изящное решение вопроса о равновесии механических систем. Понятно поэтому стремление физиков найти такую функцию (физическую величину), которой так же просто можно было бы определить условия равновесия химических систем. Первый шаг в этом направлении был сделан Berthelot и привел к принципу наибольшей работы (см. Термохимия). Далее следуют работы Horstmann'a, Rayleigh, Gibbs'a, Helmholtz'a, Duhem'a, Planck'a. Трудами Gribbs'a, Helmholtz'a, Duhem'a доказано существование подобной функции. Helmholtz назвал ее свободной Э., Duhem термодинамическим потенциалом. Свойства термодинамического потенциала (см. Duhem, "Le potentiel thermodynamique et ses applications") следующие: 1) при изотермических процессах т. n всегда уменьшается. 2) Если при изотермическом превращении должно произойти уменьшение т. n, то превращение возможно, но необратимо. 8) Превращение обратимо, если во все время превращения m. n остается неизменным. 4) Система находится в состоянии устойчивого равновесия, если термодинамический потенциал получает наименьшее значение. Термодинамический потенциал при постоянном объеме выражается формулой
F = E (VTS);
при постоянном давлении формулой
Ф = E(V—TS) + pv,
где E — механический эквивалент теплоты, V — Э. системы, Т — абсолютная температура, S — энтропия, p — давление, v — объем системы.
М. Иванов Δ.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890—1907.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "Энергия химическая" в других словарях:

  • Энергия свободная — см. Энергия (химическая) …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ — связь между атомами в молекуле или мол. соединении, возникающая в результате либо переноса эл на с одного атома на другой, либо обобществления эл нов парой (или группой) атомов. Силы, приводящие к X. с., кулоновские, однако X. с. описать в рамках …   Физическая энциклопедия

  • Химическая эволюция — или пребиотическая эволюция  этап предшествовавший появлению жизни[1][2][3], в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли из неорганических молекул под влиянием внешних энергетических и селекционных факторов и в силу… …   Википедия

  • Химическая энергия — потенциал вещества трансформироваться в химической реакции или трансформировать другие вещества. Создание или разрушение химических связей происходит с выделением (экзотермическая реакция) или поглощением (эндотермическая реакция) энергии. В… …   Википедия

  • Энергия ионизации — Энергия ионизации  разновидность энергии связи или, как её иногда называют, первый ионизационный потенциал (I1), представляет собой наименьшую энергию, необходимую для удаления электрона от свободного атома в его низшем энергетическом… …   Википедия

  • Энергия атомизации — Энергия атомизации  это эндоэнергетический эффект превращения одного моля простого вещества в состояние свободных, не взаимодействующих друг с другом атомов (обычно этот эндоэффект определяют для стандартных условий). Энергия атомизации… …   Википедия

  • ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА — раздел термодинамики и физ. химии, изучающий зависимости термодинамич. свойств в в от их состава, строения и условий существования, а также разл. хим. и физико хим. Процессы (хим. реакции, фазовые переходы в сложных системах, адсорбцию и др.).… …   Физическая энциклопедия

  • ЭНЕРГИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ — энергия (U), затрачиваемая на разрыв кристаллической решетки на ее составляющие с переносом на расстояние отсутствия взаимодействия, взятая с обратным знаком. Если решетка ионная, то это энергия разрыва на соответствующие ионы, если атомная или… …   Геологическая энциклопедия

  • ЭНЕРГИЯ —         [греч. , от действую, совершаю (на деле)], термин др.греч. философии, означающий: 1) действие, осуществление, 2) действительность (ср. нем. Wirklichkeit действительность, от wirken действовать). Наряду с энтелехией один из двух терминов… …   Философская энциклопедия

  • ЭНЕРГИЯ — (греч. energeia, от energos действующий, сильный). Настойчивость, обнаруживаемая в преследовании цели, способность высшего напряжения сил, в соединении с крепкой волей. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н.,… …   Словарь иностранных слов русского языка


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»