08.05.2015 Views

Основные представления о химии

Основные представления о химии

Основные представления о химии

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

слоты и ее солей. Очевидно, окружение растворителя в виде ассоциированных<br />

с анионом молекул воды стабилизирует данную частицу.<br />

Вопросы устойчивости системы частиц как вещества решает<br />

термодинамика и кинетика. Система считается устойчивой, если в ней<br />

не наблюдается заметных изменений во времени. Но существует четкое<br />

разграничение между истинной и кажущейся устойчивостью. В первом<br />

случае система находится в состоянии равновесия и устойчива в строгом<br />

смысле, т.е. никакие макроскопические изменения не могут произойти<br />

самопроизвольно (без внешнего воздействия). Во втором случае<br />

равновесие отсутствует и принципиально возможно по крайней мере<br />

одно направление изменения, но скорость его пренебрежимо мала.<br />

Классический пример – газообразная смесь водорода и кислорода при<br />

комнатной температуре. Термодинамика предсказывает практически<br />

полное превращение в воду при равновесии, но вследствие большой<br />

энергии активации реакция идет чрезвычайно медленно. Известно, что<br />

при инициировании реакции искрой она начинает протекать очень бурно.<br />

В первом случае говорят о термодинамической, а во втором случае<br />

– о кинетической устойчивости вещества.<br />

Термодинамическая стабильность<br />

Для любой термодинамической системы существует однозначный<br />

критерий возможности или невозможности протекания в ней произвольного<br />

процесса, будь то химический или физический процесс.<br />

Конкретная формулировка этого критерия зависит от внешних условий,<br />

в которые поставлена система, хотя все они имеют одну основу – второе<br />

начало термодинамики. В химии наиболее часто приходится иметь<br />

дело с процессами, протекающими в системах, находящихся во внешней<br />

среде с постоянной температурой и давлением. Эти же значения T<br />

и P имеет и сама система. В этом случае критерий формулируется следующим<br />

образом: если в результате процесса энергия Гиббса G системы<br />

уменьшается, то процесс термодинамически разрешен. В противном<br />

случае имеет место термодинамический запрет на протекание процесса.<br />

В состоянии равновесия величина G как функция параметров, описывающих<br />

процесс 13 , достигает минимума. Другими словами, для само-<br />

13 Для химической реакции таким параметром может служить химическая<br />

переменная ξ (степень полноты реакции).<br />

90

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!