Реферат: Энергия Гиббса
Реферат: Энергия Гиббса
ПЛАН
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................ 2
ЭНЕРГИЯ ГИББСА .................................................................................... 3
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................................... 15
ВВЕДЕНИЕ
В
своем реферате я расскажу об энергии Гиббса.
Гиббс Джозайя Уиллард (1839-1903), американский физик-теоретик, один из
создателей термодинамики и статистической механики. Разработал теорию
термодинамических потенциалов, открыл общее условие равновесия гетерогенных
систем — правило фаз, вывел уравнения Гиббса — Гельмгольца, Гиббса — Дюгема,
адсорбционное уравнение Гиббса. Установил фундаментальный закон статистической
физики — распределение Гиббса. Предложил графическое изображение состояния
трехкомпонентной системы (треугольник Гиббса). Заложил основы термодинамики
поверхностных явлений и электрохимических процессов. Ввел понятие адсорбции.
ЭНЕРГИЯ ГИББСА
В начале своей работы я думаю необходимо представить основные
понятия теории Гиббса.
ПРАВИЛО ФАЗ ГИББСА в термодинамике: число равновесно
сосуществующих в какой-либо системе фаз не может быть больше числа образующих
эти фазы компонентов плюс, как правило, 2. Установлено Дж. У. Гиббсом в
1873-76.
ГИББСА
ЭНЕРГИЯ (изобарно-изотермический потенциал, свободная энтальпия), один из
потенциалов термодинамических системы. Обозначается G, определяется
разностью между энтальпией H и произведением энтропии S на
термодинамическую температуру Т: G = H — T·S.
Изотермический равновесный процесс без затраты внешних сил может протекать
самопроизвольно только в направлении убывания энергии Гиббса до достижения ее
минимума, которому отвечает термодинамическое равновесное состояние системы.
Названа по имени Дж. У. Гиббса.
ПОТЕНЦИАЛЫ
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ, функции объема, давления, температуры, энтропии, числа
частиц и других независимых макроскопических параметров, характеризующих
состояние термодинамической системы. К потенциалам термодинамическим относятся
внутренняя энергия, энтальпия, изохорно-изотермический потенциал (Гельмгольца
энергия), изобарно-изотермический потенциал (Гиббса энергия). Зная какие-либо
потенциалы термодинамические как функцию полного набора параметров, можно
вычислить любые макроскопические характеристики системы и рассчитать
происходящие в ней процессы.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
ГИББСА каноническое, распределение вероятностей различных состояний
макроскопической системы с постоянным объемом и постоянным числом частиц,
находящейся в равновесии с окружающей средой заданной температуры; если система
может обмениваться частицами со средой, то распределение Гиббса называется
большим каноническим. Для изолированной системы справедливо Гиббса
распределение микроканоническое, согласно которому все микросостояния системы с
данной энергией равновероятны. Названо по имени открывшего это распределение
Дж. У. Гиббса.
Реакции
присоединения радикалов к непредельным соединениям лежат в основе современной
технологии получения полимеров, сополимеров и олигомеров. Эти реакции протекают
при крекинге углеводородов, галоидировании олефинов, окислении непредельных
соединений. Они широко используются в синтезе разнообразных соединений и
лекарственных препаратов. Реакции присоединения атомов водорода и гидроксильных соединений к
непредельным и ароматическим соединениям сопровождают фотолиз и радиолиз
органических материалов и биологических объектов.
В реакции радикального присоединения типа
X·+ CH2=CHY
|
® |
XCH2C·HY
|
рвется двойная С=С-связь и образуется
связь С- X. Как правило, образующаяся
s -связь прочнее рвущейся p -С- С-связи, и поэтому реакция присоединения экзотермична.
Это четко видно из сравнения энтальпии реакции DН и прочности образующейся связи D (Et-X) в табл. 1.
Другой важный фактор, влияющий на
энтальпию реакции, -энергия
стабилизации образующегося радикала XCH2C·H2Y: чем больше эта
энергия, тем больше теплота присоединения радикала X· к олефину. Энергию стабилизации
можно охарактеризовать, например, разницей прочности связей C- H в соединениях Pr- H и EtYHC- H. Ниже приведены данные,
характеризующие вклад энергии стабилизации радикала CH3CH2C· H2Y, образующегося в
результате присоединения метильного радикала к мономеру CH2=CHY, в
энтальпию этой реакции.
Таблица 1.
Энтальпия, энтропия и энергия Гиббса
присоединения атомов и радикалов X·к этилену.
X·
|
-DH,
кДж моль-1
|
-DS,
Дж моль-1 К-1
|
-DG (298 K),
кДж моль-1
|
H·
|
150 |
84 |
125 |
Cl·
|
82 |
88 |
56 |
C· H3
|
100 |
122 |
64 |
Me2C· H
|
92 |
134 |
52 |
PhC· H2
|
63 |
122 |
27 |
N· H2
|
81 |
109 |
49 |
HO·
|
122 |
100 |
93 |
CH3O·
|
82 |
118 |
46 |
HO2·
|
63 |
134 |
23 |
Страницы: 1, 2, 3 |