Page 723 - Основы_химии

716 К А Б Л У К О В .

§ 8. Атомы различных тел, обладая громадным запасом энергии, тяго­
теют друг к другу. Если эти притягательные силы будут действовать без-
препятственно, как, напр., при процессах горения, то атомы, как бы бросаясь
друг к другу, приобретают громадную скорость, и получающееся соединение
будет обладать большой живой силой теплового движения, что и обнару­
жится в виде высокой температуры. Происходит нечто подобное свободному
падению тяжелого тела, приобретающего и большую живую силу (§ 5).
Мы можем силы химического притяжения удерживать в равновесии
при посредстве других противодействующих сил, нанр. электрических, ко­
торые будут умерять бурное течение химических процессов так, что реакция
протечет без большой скорости. При спокойно проходящем процессе атомы
не приобретают сравнительно большой скорости, т.-е. не происходит повы­
шение температуры. Когда реакция протекает вполне необратимым путем,
выделяется количество теплоты,, равное полному уменьшению внутренней
энергии системы, когда же при реакции часть процесса может быть про­
ведена обратимым путем, при чем химическими силами пользуются для
совершения внешней работы, тепловой эффект реакции равен уменьшению
только связанной энергии.
Г. ф. Гельмгольц указал, что можно рассматривать с в о б о д н у ю
э н е р г и ю как р а б о т о с п о с о б н о с т ь х и м и ч е с к и х сил, с в я з а н ­
к
ную ж е — а к с к р ы т у ю т е п л о т у .
В изотермических процессах, как известно, совершаются сами собой
такие процессы, при которых уменьшается свободная энергия (А)—все равно,
происходит ли уменьшение или увеличение всей энергии. Поэтому без помощи
посторонней энергии могут иметь место только такие реакции, при которых
совершается работа или может совершиться при обратимом процессе
(а при необратимом, конечно, не совершается). В обоих случаях уменьшение
свободной энергии реагирующих тел будет одно и то же, только в одном
случае совершается механическая (или электрическая) работа, а в другом
выделяется эквивалентное последней количество тепла (ф. Гельмгольц).
§ 9. В 1883 г. Вант-Гофф показал, что, пользуясь представлением о
свободной энергии, можно измерить силу химического сродства в механи­
ческих единицах. Работа, которая производится или может производиться
при каком-либо химическом превращении (единицы массы, напр., одной
грамм-молекулы) тела зависит от величины препятствия, которое при этом
приходится преодолеть, и достигает наибольшей (максимальной) величины,
когда эт препятствие равно действующей силе. Поэтому Вант-Гофф
предложил з а м е р у х и м и ч е с к о г о с р о д с т в а п р о я в л я е м о г о в
д а н н о й р е а к ц и и , п р и н я т ь м а к с и м а л ь н у ю р а б о т у , и н ы м и
с л о в а м и , с в о б о д н у ю э н е р г и ю , в ы д е л я ю щ у ю с я при д а н н о м
п р о ц е с с е .
На основании законов термодинамики ф. Гельмгольц вывел следующее
соотношение
и—А = — Т^ или А-и=Г^, (III)

т.-е. р а з н о с т ь м е ж д у и з м е н е н и е м в с е й э н е р г и и (U) и с в о б о д ­
ной (А) р а в н а п р о и з в е д е н и ю а б с о л ю т н о й т е м п е р а т у р ы н а
п р и р а щ е н и е с в о б о д н о й э н е р г и и в з я т о е с о б р а т н ы м
з н а к о м .
Уравнение (III) показывает, что А в общем случае не равно U. Они
будут равны друг другу, если Т^ = О.