Стандартний стан
Хімія та хімічна технологія
Стандартний стан. Стандартні
У таблицях наводяться властивості часто використовуваних чистих речовин стандартному стані. Стандартними умовами для твердих та рідких речовин вважається температура 25 °С та тиск 1 атм. Для газів як стандартний приймається такий ідеальний газ, фугітивність якого дорівнює 1 атм при температурі 25°С (гіпотетичний стан).[c.135]
Зміна внутрішньої енергії нлн ентальпії прийнято відносити до того випадку, коли всі вихідні речовини і всі продукти реакції знаходяться в стандартних станах. Стандартним станом речовини при даній температурі називається його стан у вигляді чистої речовини при тиску (у разі газів - при парціальному тиску даного газу), що дорівнює нормальному атмосферному тиску (101,325 кПа, або 760 мм рт.ст.). Умови, за яких усі речовини, що беруть участь у реакції, перебувають у стандартних станах, називаються стандартними умовами перебігу реакції. Віднесені до стандартних умов зміни відповідних величин називаються стандартними змінами та їх позначення забезпечують верхній індекс А1° —[c.74]
Все сказане в розд. 2-6 вірно з тієї причини, що ентальпія, Н є функцією стану. Немає жодної необхідності табулювати теплоти всіх реакцій достатньо знати лише теплоти тих реакцій, належною комбінацією яких можуть бути отримані всі інші реакції. Для такої мети вибираються реакції утворення сполук з елементів, що входять до них, в їх стандартних станах. Стандартним станом газу при заданій температурі вважається його стан при парціальному тиску 1 атм стандартним станом рідини або твердої речовини є їх стан у чистому вигляді призовнішньому тиску 1 атм. У більшості термодинамічних таблиць температура зазвичай належить рівної 298 К. Стандартні теплоти утворення багатьох речовин зазначені в додатку 3.[c.24]
У додатку 3 наведені стандартні табульовані вільні енергії утворення сполук з елементів в їх стандартних станах. Стандартні стани для газу, чистої рідини або чистого кристала визначаються таким же чином, як і у разі ентальпій для газу - парціальний тиск 1 атм, а для чистої рідини або чистого кристала зазвичай 298 К. Стандартним станом розчиненої речовини в розчині вважається концентрація 1 моль на літр розчину, т. е. 1 М розчин. Стандартним станом компонента розчину при табулюванні ентальпій вважається не 1 М розчин, а настільки розбавлений розчин, що додавання до нього додаткової кількості розчинника не призводить до нових теплових ефектів. Однак оскільки ентальпія не дуже залежить від концентрації (на відміну від вільної енергії, в чому ми переконаємося в розд. 16-6), можна наближено вважати, що табульовані значення ентальпій відносяться до 1 М розчину.[c.72]
Відповідно до виразу (VII.5) зміна ентальпії системи в стандартному стані (стандартний тепловий ефект реакції) дорівнює[c.207]
У термодинамічних розрахунках використовують значення ізобарного потенціалу утворення речовин, що дорівнює зміні ізобарного потенціалу при утворенні даної сполуки з елементів або простих речовин за стандартних умов або стандартного стану. Стандартний ізобарний потенціал освіти, наприклад, при 298,15 До зазвичай позначався символом А0°/298,15, де індекси мають те саме значення, що і при позначенні стандартної ентальпії освіти (с. 30). В даний часстандартний ізобарний потенціал (стандартну енергію Гіббса) рекомендується позначати як fG (298,15К). Стандартний ізобарний потенціал утворення простих речовин умовно приймається нульовим. Наприклад, стандартний ізобар-[c.41]
Визначені для речовин стандартному стані стандартні ентальпії та інші стандартні термодинамічні величини. позначають верхнім індексом (°), нижнім індексом вказують температуру, при якій вони визначені наприклад АЯ298 (визначена при 298,15 К знаки, що стоять після коми в індексі, зазвичай не вказують) або АЯюоо (визначена при 1000 К). Така однаковість робить розрахунки суворими. Стандартна ентальпія утворення речовини АЯ/ - це зміна ентальпії в процесі утворення даної речовини в стандартному стані з термодинамічно стійких фюрм простих речовин, що також перебувають у стандартних станах.[c.166]
У наведених вище рівняння коефіцієнти активності для простоти опущені. У той самий час термодинамічні рівняння виведено активностей, а чи не для концентрацій. Отже, правильніше буде сказати, що система має свій стандартний потенціал, коли всі компоненти перебувають у стандартному стані. Стандартний стан для газів - це тиск в 1 атмосферу, для розчинів - активність, що дорівнює 1. Тверді речовини мають активність 1 за визначенням.[c.402]
Величина А/г+—прихована теплота випаровування за нормальної температури кипіння. Величина - ентропія випаровування при. нормальній температурі кипіння або, оскільки ми проводимо перехід від рідини до пари у його стандартному стані, — стандартна ентропія випаровування. Цю останню величину можна просто обчислити, якщо відома прихована теплота випаровування за нормальної температури кипіння.[c.73]
Теплотою утворення речовини з елементів при постійному тиску Qp називають теплоту, що виділяється при утворенні одного молячи цієї речовини у стандартному стані з елементів у їх стандартних станах. Стандартним станом для газів і пар є гіпотетичний стан, в якому газ при тиску в 1 атм підпорядковується законам ідеальних газів. Для твердих і рідких тіл стандартний стан відповідає тиску, що дорівнює одиниці. Термодинамічні величини для речовин, що у стандартних станах, пишуться з індексом , наприклад, /7°, Н° тощо. буд. Ті самі величини з другим індексом внизу ставляться до абсолютному нулю температур (наприклад, 17о, Яо тощо. буд. ).[c.115]
На даному етапі курсу цікавіше обговорити, як можна встановити здійсненність реакції, якщо уявити, що ми змішали всі реагенти та продукти реакції, зазначені у її рівнянні. У цьому випадку молекули будь-якого нового типу не утворюються, і ми можемо обговорити, наскільки ймовірно, що всі атоми, що є в такій замкнутій системі, будуть реагувати один з одним і перерозподілятися в молярних відносинах, що відрізняються від вихідних. Такі реакції називаються реакціями у стандартному стані. Стандартним ми називатимемо такий стан, в якому всі реагенти і продукти містяться 1) у чистому вигляді, якщо це кристалічні речовини або рідини 2) при тиску, що дорівнює 1 атм, якщо це гази 3) при концентрації М г-моль речовини на 1 л розчину), якщо вони розчинені в якому-небудь розчиннику 4) за цілком певної температури.[c.55]
Для розрахунку ентропії встановлюють стандартний стан (стандартну ентропію S°), який відноситься до 1 аг і 298,16 ° К (25 ° С). Величини S° наводяться у таблицях. Таким чином, можна обчислити зміну-[c.118]
Істотно, що при застосуванні таких способів стандартизації стандартний хімічний потенціал гумату визначається лише природою відповідного протиіону А та функціональної групи і не залежить від природи будь-якого іншого протиіону В [99]. Нагадаємо, однак, що розраховані за такого вибору стандартних станів стандартні вільні енергії[c.137]
У рівнянні (3-4) К - чисельна величина, незалежна від температури і називається константою рівноваги. Концентрації продуктів реакції, написаної у формі рівняння (3-3), прийнято поміщати в чисельник, а концентрації вихідних речовин - знаменник. Зауважимо також, що кожна концентрація зведена в ступінь, що дорівнює стехіометричному коефіцієнту рівняння реакції. Теоретичний висновок виразу для константи рівноваги показує, що у квадратних дужках стоять скоріш відносини концентрацій, а чи не абсолютні концентрації. У знаменнику кожного такого відношення стоїть концентрація речовини у так званому стандартному стані. Стандартним станом розчиненої речовини вважається її одномолярний розчин. Для чистого елемента або з'єднання - це його стан (твердий, рідкий або газоподібний) при 25 ° С і тиск 1 атм. Наприклад, якщо Р у рівнянні (3-4) розчинена речовина[c.36]
p align="justify"> При дослідженні термодинамічних властивостей реальних газів за допомогою фугітивностей прийнято користуватися їх значеннями для газів у стандартному стані. Стандартним станом прийнято вважати такий стан ідеального газу, фугітивність якого при даній температурі дорівнює одиниці, а ентальпія дорівнює ентальпії реального газу при тій же температурі та тиску, що дорівнює нулю. Зміну енергії Гіббса можна у вигляді[c.95]
Вибір шляху експериментального визначення необхідноївеличини, який був би найменш трудомісткий і в той же час забезпечував би достатню точність результату, як правило, повинен включати уважне вивчення вже наявного експериментального матеріалу і складання різних систем термохімічних рівнянь, в яких результуючим є рівняння, що виражає процес, що вивчається. Природно, що з складанні таких систем треба прагнути до того, щоб термохімічні величини окремих процесів, які входять у систему, були вже досить надійно відомі чи порівняно легко визначні. Цю роботу зручно проводити, користуючись величинами зміни ентальпії у реакціях утворення сполук з простих речовин у їх стандартних станах (стандартні ентальпії утворення АЩ). Довідники, що включають відомі значення величин AHf, видаються як у СРСР, і там. Користуючись ними, можна встановити, яких реакцій величини АН (або А11) вважатимуться відомими. Щоправда, з метою оцінки точності наявних у довідковій літературі термохімічних[c.9]
Інакше висловлюючись, вважають, що реакція здійснюється між індивідуальними (чистими) речовинами, які у деяких стандартних станах. Стандартні стани твердих і рідких речовин - це їх стійкі стани за звичайних умов (при тиску в 1 атм), наприклад, йод - твердий, бром - рідкий, вуглець - графіт, сірка - ромбічні кристали, вода - рідка (хоча іноді застосовують як стандартного та пароподібного стану води) і т. д. Дещо складніше вибір стандартного стану для газоподібних речовин. Це, по-перше, тиск цього газу,[c.57]
Як і у випадку тепломісток та ентропії, зміна вільної енергії зазвичай дається у вигляді стандартної зміни вільної енергії, що є зміноювільної енергії, що виникає у разі, коли всі вихідні речовини у тому стандартних станах (тиск 1 атм тощо. буд.) повністю перетворюються на кінцеві продукти й у стандартних станах. Стандартна зміна вільної енергії позначається AGt (AFt у США).[c.156]
Стандартна молярна ентальпія освіти. Абсолютне значення ентальпії обчислити неможливо, можна розрахувати лише відносні значення порівняно з її значеннями у стандартному стані. Стандартний стан у хімічній термодинаміці вибирають таким, щоб було зручно проводити необхідні у кожному конкретному випадку розрахунки, тому визначення стандартного стану може змінюватись в залежності від поставленого завдання. Для процесу утворення складної речовини з простих речовин як стандартний вибрано найбільш стійкий стан за стандартних умов, тобто при тиску 101,3 кПа та заданій температурі. У довідниках найчастіше наводять стандартну молярну ентальпію освіти при температурі 298,15 К, яку позначають як АН°др 293 або АНд 298- цих позначеннях верхній індекс ° - символ стандартного стану, нижні індекси зр. та / - скорочення відповідно від українського[c.45]
Вільні енергії можна складати і віднімати, як і значення ДЯ". Таким чином, якщо вільні енергії утворення всіх речовин, що беруть участь в реакції, крім одного, відомі, то його вільну енергію можна обчислити, знаючи зміну вільної енергії прн реакції, коли асе речовини знаходяться в стандартних станах Стандартна вільна енергія реакції дається виразом[c.123]
Якщо позначити через е. д. с. елемента за умови взаємодії речовин у стандартних станах (стандартний потенціал), тоді[c.104]
Вибір стандартного стану. Внаслідок невідомості абсолютних значень термодинамічних величин (крім ентропії) хімічний потенціал відраховують від довільно обраного значення так званому стандартному стані. Стандартний стан зручно вибирати так, щоб для нього виконувалася умова ЦстаЕ1д = х ° і в стандартному стані поведінка реального розчину збігалася б з поведінкою ідеального розчину. Тоді активність збігається з мольною часткою, а = л,. Наприклад, для рідкого компонента розчину у стандартному стані[c.175]
Зміна стандартної ентальпії. При складанні таблиць зміни - нтальніі в хімічних реакціях його відносять до реагентів н пролуктам у певних точно вказаних станах. Зміна стандартної ентальпії при температурі Т позначається як АП°(Т) і являє собою Я (продукти)-Я (реагенти) при ЕГОН темперагурі, коли всі учасники реакції знаходяться в їх стандартних станах. Стандартний стан деякого речей-сгва-его його найбільш стабільна форма при тиску 1 атм н точно зазначеній температурі. Для практичного застосування в таблицях зазвичай беруть значення температури 25 С, тобто 298,15 К.[c.119]
Дивитись сторінки, де згадується термінСтандартний стан. Стандартні :[c.48] [c.101] [c.74] Дивитися розділ у: