ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамические факторы, определяющие направление процессов. Термодинамические потенциалы из "Физическая и коллоидная химия" Не трудно убедиться, что равномерному распределению молекул в данной системе соответствует максимальное значение в других, менее вероятных вариантах распределения величина будет меньшей. С увеличением числа частиц термодинамическая вероятность равномерного распределения растет, т. е. принцип определения направления процесса по переходу от менее вероятного состояния к более вероятному тем правильнее, чем большее число частиц участвует в этом процессе. В любых физических или химических процессах обычно участвует очень большое число частиц и поэтому для них этот принцип определения направления будет справедлив. [c.45] Так как энтропия прямо пропорциональна логарифму вероятности состояния системы, то при переходе от менее вероятного состояния к более вероятному возрастает и энтропия. [c.45] Беспорядок в системе увеличивается и, следовательно, возрастает энтропия. Для этой реакции А5 0. [c.46] Таким образом, наряду с уменьшением энтальпии (АЯ 0) направленность любого физического или химического процесса определяется и увеличением энтропии (А5 0), Для сопоставления этих величин необходимо выразить их в одинаковых единицах. Так как АН выражается в Дж/моль, а А5 в Дж/(моль-К), то необходимо умножить А5 на Т. Тогда можно говорить об энтальпийном АН и энтропийном ТАЗ факторах процесса. Умножение А5 на Т вполне правомерно, так как повышение температуры усиливает хаотическое движение частиц, т. е, увеличивает беспорядок. [c.46] При отсутствии энтропийного фактора (А5 = 0) самопроизвольно могут идти процессы, сопровождающиеся положительным тепловым эффектом (АЯ 0). Если система изолирована и ее энтальпия постоянна (АЯ = 0), т. е. отсутствует энтальпийный фактор, то самопроизвольно будут идти процессы, сопровождающиеся увеличением энтропии (А5 0). [c.46] В том случае, когда в системе действуют оба фактора, направление процесса определяется их суммарным влиянием, причем уменьшение энтальпии характеризует стремление системы к порядку, увели чение энтропии — к беспорядку. [c.46] Условием принципиальной возможности самопроизвольного протекания физического или химического процесса при постоянном давлении будет неравенство АС 0 (см, П.11). Следовательно, в системах, находящихся при постоянных температуре и давлении, самопроизвольно могут протекать только процессы, сопровождающиеся уменьшением изобарно-изотермического потенциала. [c.47] Необходимо отметить, что отрицательные значения ДО или АР определяют только принципиальную возможность самопроизвольного осуществления процесса. Будет ли наблюдаться этот процесс в действительности — утверждать нельзя, так как это зависит от конкретных условий. Если же значение АО или АР положительны, то можно утверждать, что процесс принципиально невозможен, его самопроизвольное протекание противоречит основному закону термодинамики. [c.48] Известно, что всякий обратимый химический процесс протекает самопроизвольно в направлении, приближающем систему к равновесию. При равновесии ДО или АР равны нулю, а потенциалы С или Р имеют минимальные для данных условий значения. [c.48] Примем, что для какой-то обратимой реакции изобарный потенциал исходных веществ соответствует точке А (рис. 16). В ходе реакции он будет уменьшаться (ДО 0) и при достижении равновесия (точка С) будет иметь минимальное значение. При протекании обратной реакции изобарный потенциал будет уменьшаться по кривой ВС. Положение точки С, соответствующей состоянию равновесия, не зависит от того, с какой стороны начат процесс. [c.48] Вернуться к основной статье