Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 30 стр.

через парциальные давления веществ, – символом K p для реак-           новесия, т.е. чем меньше в равновесной системе продуктов реак-
                                                                       ции и больше веществ, стоящих в левой части уравнения, тем
ций газообразных веществ.
                                                                       большей величиной будет ∆G , а следовательно, равновесие бу-
      Подставляя в уравнение (3.21) уравнение (3.18), получим
                                                 − Ea1                 дет смещено в сторону обратной реакции.
                  k1    [C] p [D]p e RT
                              c        d       E a 2 − Ea 1                  Наиболее наглядным и простым способом решения задач
             Kc =    ==            = − Ea 2 = e RT .          (3.22)   на химическое равновесие вообще, включая и равновесия в рас-
                  k2    [A] p [B] p e RT
                            a    b
                                                                       творах электролитов, является табличный метод. Данный подход
      Согласно основным положениям термодинамики, особенно             представляет собой возможность упрощения всех рассуждений,
для термодинамики электрохимических процессов, имеет место             если представить концентрации реагирующих веществ и продук-
                                      − ∆G                             тов реакции, а также их равновесные концентрации в виде на-
                           Kc = e      RT
                                             ,                (3.23)   глядной таблицы 2 для некоторой произвольной химической ре-
                                                                       акции.
где ∆G - является изобарно-изотермическим потенциалом или                    Составив для любой задачи подобную таблицу, необходимо
изменением энергии Гиббса. Из формул (3.21) и (3.22) следует,          далее только лишь сопоставить обозначения таблицы с условием
что                                                                    задачи. Такое сопоставление позволит сразу определить искомые
                   ( E a 2 − E a1 ) = − ∆G .           (3.24)          величины.
     Возьмем натуральный логарифм правой и левой частей
уравнения (3.22):                                                                Таблица 2. Концентрации веществ для системы,
                                     − ∆G                                       находящейся в состоянии химического равновесия
                                                  ∆G
                     ln K c = ln e    RT
                                             =−
                                                  RT                       Концентрации           aA + bB ↔ cC + dD
откуда
                        − RT ln K c = ∆G .       (3.25)
                                                                       1. Исходные              [A]0   [B]0   0     0

       При замене натурального логарифма на десятичный                 2. Превращенные              ax             bx            0         0
( ln a = 2,303 lg a ) получаем формулу
                      ∆G = −2,303RT lg K c                             3. Полученные                0               0           cx         dx
      Приведенный расчет показывает, что константа равновесия
не зависит от энергии активации, а зависит от температуры, от
                                                                       4. Равновесные         [A]0 − ax [B]0 − bx               cx         dx
изменения энтальпии (теплового эффекта) в реакции и от изме-
нения энтропии.
      Из уравнения (3.24) следует: чем больше константа равно-               После составления таблицы дается выражение для констан-
весия, т.е. чем больше в равновесной смеси содержится веществ,         ты равновесия, причем используются равновесные концентрации
стоящих в правой части уравнения реакции, тем большей отрица-          из таблицы:
тельной величиной будет ∆G . Это значит, что равновесие будет                         [C]cp [D]dp               (cx )c (dx )d
                                                                                 Kp =               =                                  .
смещено в сторону прямой реакции. Чем меньше константа рав-
                                                                                      [A]ap [B]bp        ([A]0 − ax )a ([B]0 − bx )b
                                  56                                                                       57