Реферат: Химическая реакция в смеси идеальных газов. Константа химического равновесия в смеси идеальных газов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Химическая реакция в смеси идеальных газов. Константа химического равновесия в смеси идеальных газов

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 55 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

10 Химическая реакция в смеси идеа льных газов Состояние изотермической системы с неизменным объём ом целесообразно описывать посредством свободной энергии (функции Гел ьмгольца ). В этих условиях она являет ся характеристической функцией и изохорно-изотермическим потенциалом системы . Посредством частного дифференцирования из неё далее можно извлечь про чие необходимые термодинамические характеристики, а именно : ( 1) Построить явный вид функции свободной энергии для некоторых относител ьно простых систем можно методом статистической термодинамики . В любом естественно протекающем (самопроизвольном или свободном ) процессе свободная энергия системы пони жается . При достижении системой сост ояния термодинамического равновесия её свободная энергия достигает ми нимума и уже в равновесии далее сохраняет постоянное значение . Из равновесия систему можно вывести за счёт внешних сил, повышая её свободную энергию . Такой процесс уже не может быть свободным - он будет вынужденным . Микроскопические движения частиц и в равновесии не прекращаются, и в сис теме, состоящей из огромного числа частиц и подсистем любой природы, воз можно множество различных частных вариантов и комбинаций отдельных ча стей и внутри них, но все они не выводя т систему из равновесия . Термодинамическое равновесие в макросистеме совсем не означает, что и в её микроскопических фрагментах исчезают все виды движения . Напротив, равновесие обеспечивается динами кой именно этих микроскопических движений . Они-то осуществляют непрерывное выравнивание - сглаживание наблюдаемых макроскопических признаков и свойств, не допуская их выбросов и чрезмерных флуктуаций . Основной целью статистического метода является уста новление количественной связи между характеристиками механических дв ижений отдельных частиц, составляющих равновесный статистический колл ектив, и усреднёнными свойствами этого коллектива, которые доступны для термодинамических измерений макроскопическими методами . Цель состоит в том, чтобы на основании механических характеристик движе ний отдельных микроэлементов равновесного коллектива вывести количес твенные законы для термодинамических параметров системы . Согласно методу Гиббса термодинамическая система эт о коллектив - совокупность очень бол ьшого числа элементов - однотипных п одсистем . Каждая подсистема в свою очередь может также состоять из очень большого числа иных ещё более мелких подсистем и в свою очередь может играть роль вполне самостоятельной системы . Все естественные флуктуации внутри равновесной системы равновесия не нарушают, они совместимы с устойчивым макроскопическим состоянием огр омного коллектива частиц . Они просто перераспределяют признаки отдельных элементов коллектива . Возникают разные микросостояния, и все они с уть версии одного и того же наблюдаемого макросостояния . Каждая отдельная комбинация состояний элементов коллектива порождает лишь одно из огромного множества возможных микросостояний макросистем ы . Все они в физическом смысле равноц енны, все приводят к одному и тому же набору измеримых физических параме тров системы и отличаются лишь какими-то деталями распределения состоя ний между элементами … Все микросостояния совместимы с макроскопическим - термодинамическим равновесием, и числовой разброс отд ельных составляющих свободной энергии (её энергии и энтропии ) является вполне обычным обстоятельством . Надо понимать, что разброс возникает за счёт непрерывного обмена энергией между частицами – элементами кол лектива . У одних элементов она умень шается, но при этом у других увеличивается . Если система находится в термостате, то ещё непрерывно осуществляется о бмен энергией и с окружающей средой . Происходит естественное энергетическое перемешивание коллектива, за с чёт непрерывного обмена между микрочастицами коллектива . Равновесие постоянно поддерживается через тепловой контакт с внешним термостатом . Так в статистике чаще всего именуют окружающую среду . Создавая универсальную схему статистической механик и, Гиббс использовал удивительно простой приём . Любая реальная макроскопическая система это коллектив из огромного мн ожества элементов – подсистем . Подс истемы могут иметь и макроскопические размеры, и могут быть микроскопич ескими, вплоть до атомов и молекул . Вс ё зависит от рассматриваемой задачи и уровня исследования . В разные моменты времени в разных точках реальной системы, в разных прос транственных регионах макроскопического коллектива мгновенные харак теристики его малых элементов могут быть различны . «Неоднородности» в коллективе постоянно мигрируют . Атомы и молекулы могут находиться в разных квантовых состояниях . Коллектив огромный, и в нём представлены различные комбинации состояний физически одинаковых частиц . На атомно-молекулярном уровне всегда происх одит обмен состояниями, имеет место их непрерывное перемешивание . Благодаря этому свойства различных фраг ментов макроскопической системы выравниваются, и физически наблюдаемо е макроскопическое состояние термодинамической системы внешне выгляд ит неизменным ... Броуновское движение – главный молекулярный механизм, обеспечивающий перемешивание локальных свойств микроскопических подсистем - элементов макроскопического коллектива . Броуновское движение и ряд сопутств ующих ему релаксационных процессов выравнивают в пространстве и усред няют во времени суммарные динамические характеристики макроскопическ ого равновесного коллектива, превращая их в измеримые термодинамические параметры с равновесными значе ниями . Так возникает огромное множество мгновенных различающихся суммарных с остояний всего коллектива, и все они совместимы с одним и тем же внешне не изменным термодинамическим равновесием системы . Всё множество, сколь необозримым оно бы не казалось, всевозможных комбин аций микромеханических состояний всех однотипных элементов системы, с овместимых с её термодинамическими характеристиками в её определённом наблюдаемом термодинамическом (макроскопическом ) состоянии, Гиббс определил как АНСАМБЛЬ . Ансамбль напоминает ленту бесконечного фильма, кадры котрого, время от в ремени повторяясь, с бесконечными вариациями изображают одну и ту же сце ну с некоторыми изменениями . Элемент ы ансамбля подобны отдельным кадрам этого бесконечного фильма . Весь ансамбль изображает макросостояние (фильм ), а его элементы суть микросостояния (кадры этого фильма ). Рассмотрим пробег химической реакции между нескольк ими частицами : (2 ) Следуя правилам IUPAC , стехиом етрические коэффициенты представим в виде массива i (- a , - b ,… + k , + m , … ); (3 ) Стандартное сродство (стандартное приращение энергии Гиббса ) определяется через стандартные химические потенциалы реагентов и продуктов и изотермой Вант-Гоффа связано с безра змерной термодинамической константой равновесия Kp : ; (4 ) Это и есть основание для расчёта константы химического равновесия . Применяя правило ИЮПАК для стехиометрических коэффициентов, формулу (2 1.3) легко записать в общем виде ; (5 ) Введём стандартные химические потенциалы веществ i . . (6 ) Стандартное сродство реакции принимает вид ; (7 ) Сокращая на RT = NkT , получаем ; (8 ) Константа химического равновесия в смеси идеальных газов . Совершим цепочку несложных преобразований . Вначале внесём стехиометрические коэффициенты в сумме под зн ак логарифма в виде показателей степеней у статистических сумм ; (9 ) Затем воспользуемся тем, что сумма логарифмов равна логарифму произвед ения ; (10 ) Наконец, избавляясь от логарифмов, получаем искомое статистическое выр ажение для константы равновесия ; (11 ) Она имеет вид произведения статистических сумм . Константа химического равновесия в смеси идеальных газов . ; (12 ) Стандартные суммы состояний имеют вид : - трансляционная : ; ( 13 ) - молекулярная : ; ( 14 ) Константа равновесия может рассчитываться как непос редственно в виде произведения статистических сумм, ; (15 ) которые предварительно следует рассчитать, а также по результирующей ф ормуле ; (2 1.1 4 ) При вычислении электронных сумм состояния помним, что занят один-единст венный электронный уровень, и он характеризуется кратностью вырождени я ge , i . Эта кратность равна числу микросостояний основного терма у ат омов и у молекул . У молекул чаще всего достаточно спиновой мультиплетности, но возможно и орбитальное вырожд ение . Это уже зависит от конкретной ч астицы . Поэтому электронная сумма состояний у молекулы определяется формулой ; (16 ) Энергия химической связи считается равной энергии её диссоциации и отс читывается от основного колебательного уровня, а не от минимума потенци альной кривой . Этот вопрос рассмотрен в учебнике Даниэльса и Олберти на стр .5 39 в разделе 17 .1 3 . Там же приводятся основны е формулы . Раздел написан хорошо и до статочно просто . Этот учебник вполн е пригоден для подготовки студентов . 1. Сводка статистически х сумм для простейших стационарных движений . ПРИЛОЖЕНИЕ 1 . Математическая справка о факториалах больших числах . Факториал числа, соизмеримого с числом Авогадро, непосредственно вычис лить невозможно, и поэтому давно разработаны приближённые способы числ енно точного вычисления, основанные на применении гамма – функции Эйле ра первого рода . При очень большом числе, факториал которого вычисляется, точной станови тся формула Стирлинга (можете проверить прямыми вычислениями ). Разность между точным и приближённым логар ифмами становится относительно малой величиной : Таблица . Точные и п риближённые значения логарифмов факториалов больших чисел . N N ! точно ln(N !) точно Стирлинг точно Стирлинг прибл . 8 40320 10 .6 04 10 .5 94 8 .6 35 9 362880 1 2.8 02 1 2.7 925 10 .7 75 10 3628800 15 .1 044 15 .0 96 13 .0 26 11 39916800 17 .5 023 17 .4 948 15 .3 77 12 479001600 19 .9 87 19 .9 79 17 .8 18 13 6227020800 2 2.5 5216 2 2.5 45 20 .3 44 14 8 .7 1782912*1010 25 . 19 122 25 .1 85 2 2.9 47 20 2.4 32902008*1018 4 2.3 356 4 2.3 3145 39 .9 15 25 1.5 5112100*1025 58 .0 0 57 .9 98 55 .4 70 50 3 .0 41409*1064 148 .4 78 148 .4 76 145 .6 01 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 . Дополнительные сведения о вращательных статистических суммах . Для справки приведём ротационные статистические суммы молекулы с учёт ом её внутренних вращений Суммы по состояниям для внутреннего вращения (Ерёмин, стр .1 81-182 ): Для свободного внутреннего вращения в этане (при высокой температуре ): Для каждой из двух свободно вращающихся групп в сложной молекуле : Число молекулярной вращательной симметрии требует специального анали за . Там же у Ерёмина приводятся приём ы расчёта . Учитывая все ротационные преобразования симметрии, например, для этана получаем число 18 (3 степени свободы для вращения вокруг оси 3-го порядка вдо ль связи C-C, ещё 2 - для оси 2-го порядка и т акже для внутреннего вращения – вновь ось 3-го порядка ). Вся ротационная сумма состояний в общем случае приобретает вид : (Ерёмин, стр .2 33, форм ула VI .1 55 ) . Множитель 1/2 появ ляется при вычислении ротационной статистической суммы методом класси ческой статистики, тогда как вывод общей формулы на основе квантовой ста тистики невозможен . Вращательные стат . суммы сложных мо лекул и ротационное число симметрии . (см . Приложение – несколько страниц из книги Дж . Майер, М . Гёпперт-Майер ).
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Еще древние греки обосновывали необходимость сменяемости власти фразой: «Говно не тонет, чтоб в нем не захлебнуться, нужно течение».
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Химическая реакция в смеси идеальных газов. Константа химического равновесия в смеси идеальных газов", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru