Словарь научных терминов
Химическое сродство

ХИМИЧЕСКОЕ СРОДСТВО (сродство р-ции), параметр термодинамич. системы, характеризующий отклонение от состояния хим. равновесия. Если р-цию записать в виде ур-ния:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/6/3/16263.jpeg

где L1, ..., Lk - исходные реагенты, Lk+1, ..., Lk+m - продукты р-ции, v1, ..., vk и vk+1 , ..., vk+m - стехиометрич. коэф., то X. с. А равно:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/6/4/16264.jpeg

гдеhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/6/5/16265.jpeghttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/6/6/16266.jpeg - хим. потенциалы соотв. исходных реагентов и продуктов. В состоянии равновесия

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/6/7/16267.jpeg

При A > 0 неравновесное состояние системы характеризуется избытком исходных реагентов и для достижения равновесия р-ция должна идти слева направо; при А < 0, наоборот, система содержит избыток продуктов и р-ция должна идти в противоположном направлении. X. с. равно макс. полезной работе р-ции, взятой со знаком минус. X. с. определяет собственно хим. процесс, связанный лишь с изменением состава системы и не связанный с работой по преодолению сил внеш. давления (см. Максимальная работа реакции).
Единица измерения X. с.- Дж/моль.
Стандартное X. с. А0 определяется соотношением:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/6/8/16268.jpeg

гдеhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/6/9/16269.jpeg - стандартные хим. потенциалы соотв. реагентов и продуктов (см. Стандартное состояние). Стандартное X. с. связано со стандартным изменением энергии Гиббсаhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/0/16270.jpeg и константой равновесия р-ции К:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/1/16271.jpeg

где Т - абс. т-ра; R - газовая постоянная.
В хим. термодинамике X. с. рассматривается в сочетании с хим. переменнойhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/2/16272.jpeg (наз. также степенью полноты р-ции, числом пробегов р-ции). Если в системе изменение чисел молей компонентов dni происходит лишь в результате хим. р-ции (закрытая система), то dni связаны соотношением:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/3/16273.jpeg

Интегрирование этого соотношения приводит к выражениям:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/4/16274.jpeghttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/5/16275.jpeg

гдеhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/6/16276.jpeghttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/7/16277.jpeg - соотв. числа молей исходных компонентов и продуктов в начальный момент времени. Эти выражения являются определяющими для хим. переменнойhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/8/16278.jpeg Энергия Гиббса системы

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/7/9/16279.jpeg

С помощью X. с. и хим. переменной можно провести термодинамич. описание закрытой системы, где обратимо протекает хим. р-ция, способом, отличным от традиционного описания Гиббса. Цель подобного описания - уменьшить число переменных ni, nj благодаря учету стехиометрии р-ции. Полные дифференциалы термодинамических потенциалов такой системы - внутр. энергии U, энтальпии H, энергии Гиббса G, свободной энергии Гельмгольца F - м. б. представлены в виде ф-л:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/0/16280.jpeg

(S - энтропия системы; V - объем; р - давление). Отсюда следует:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/1/16281.jpeg

т. е. X. с. является производной любого термодинамич. потенциала по хим. переменной при постоянстве естеств. переменных каждого из потенциалов. В этих выражениях членhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/2/16282.jpeg заменяет суммуhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/3/16283.jpeg используемую при традиционном (Гиббсовом) описании. При этом вместо числа переменных (k + т)достаточно одной независимой переменнойhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/4/16284.jpeg Если в системе протекает r независимых р-ций, для описания системы нужно ввести r хим. переменных и r величин X. с. Л.
X. с. и хим. переменнуюhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/5/16285.jpeg обычно относят к т. наз. внутренним параметрам макроскопич. системы. Это означает, что, во-первых, А иhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/6/16286.jpeg однозначно выражаются через параметры системы (хим. потенциалы, числа молей) и стехиометрич. коэф. и, во-вторых, A иhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/7/16287.jpeg не характеризуют однозначно состояние термодинамич. равновесия (А = 0 для всех состояний равновесия). В термодинамике необратимых процессов величина А/Т рассматривается как обобщенная термодинамич. сила, а скорость хим. р-цииhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/8/16288.jpeg - время) - как обобщенный поток. Произведение (A/T)w обусловливает произ-во энтропии в системе вследствие хим. реакции. Вблизи состояния термодинамич. равновесия постулируется связь между w и А/Т типа:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/8/9/16289.jpeg

коэф. Lхим наз. хим. проводимостью.
Понятие X. с. введено Т. де Донде в 1922.

Лит. см. при ст. Термодинамика необратимых процессов, Термодинамические потенциалы.

М. В. Коробов.


B-хлорэтилфосфит Халькогениды Халькогены Хана правило Характеристика халькогенов Характеристические функции Хартри-фока метод Хвойное масло Хека реакция Хелетропные реакции Химическая Химическое равновесие Химическое сродство Химия Химия высоких энергий Химия древесины Химия твёрдого тела Химмотология Химозин Химотрипсин Хиназолин Хиназолиновые алкалоиды Хинакридоновые пигменты Хингидрон Хингидронный электрод Хинизарин Хинин Хиноксалин Хинолизидин Хинолин Хинолиновая кислота Хинолиновые алкалоиды Хинониминовые красители Хинонимины Хиноны Хинофталоновые красители Хинуклидил-3-бензилат Хинуклидин Хиральность Хироптические методы Хитин Хладагенты Хладоны Хлопина закон Хлопковое масло Хлор Хлора оксиды Хлораль Хлорамины Хлоранилины Хлорантрахиноны Хлораты Хлорацетофенон Хлорбензальдегиды Хлорбензол Хлорбутилкаучук Хлориды Хлорирование Хлорированные полиэтиленовые лаки Хлористая кислота Хлористый водород Хлориты Хлоркаучуки Хлоркаучуковые лаки Хлорксилолы Хлорметилирование Хлорнафталины Хлорная известь Хлорная кислота Хлорнитробензолсульфокислоты Хлорноватая кислота Хлорноватистая кислота Хлоропрен Хлорофиллы Хлороформ Хлорпарафины Хлорпикрин Хлорпропионовые кислоты Хлорсеребряный электрод Хлортолуолы Хлортриазиновые красители Хлоруксусные кислоты Хлорфенолы Хлорциан Холевая кислота Холестерин Холецистокинин Холин Холинолитические средства Холодильные процессы Хорионический гонадотропин Хоуорса формулы Хризен Хром Хрома галогениды Хрома карбонилы Хрома оксиды Хрома сплавы Хрома сульфаты Хрома хлориды Хромазурол Хроматин Хромато-масс-спектрометрия Хроматография Хроматография на бумаге Хроматы Хромовые красители Хроморганические соединения Хромосомы Хромосомы гомологичные Хромотроповая кислота Хромофоры Хромпиразолы Хроноамперометрия Хронопотенциометрия Хунда правила Хунда случаи связи Хунсдиккера реакции Хэммонда постулат Хюккеля метод