Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 13 стр.

      Уравнение (1-56) позволяет вычислить константу рав-     компонента переходит из фазы α в фазу β, тогда изменение
новесия при одной температуре, если известны константа        энергии Гиббса каждой фазы таково:
равновесия при другой температуре и тепловой эффект ре-                    dGα = - µiα dnі ,       dGβ = µiβ dnі . (I-58)
акции.                                                        Общее изменение энергии Гиббса системы при указанном
      Уравнение изобары (изохоры) является математиче-        перемещении равно:
ским выражением принципа Ле-Шателье. Это уравнение                               dGβ = µiβ dnі - µiα dnі ,         (I-59)
показывает, что повышение температуры смещает равнове-              Равновесное состояние системы соответствует мини-
сие в сторону эндотермических реакций (реакция идет с по-     муму энергии Гиббса; поэтому условием равновесия при
глощением тепла): ∆H > 0 и dT > 0, dlnKp > 0. При экзотер-    Т,р – const будет
мических реакциях с увеличением температуры константа                                     dG = 0,
                                                                        α    β
падает, реакция смещается в противоположном направле-         отсюда µi = µi .
нии: при ∆H < 0 и dT < 0, dlnKp < 0.                                 Системы могут быть однокомпонентными или много-
      Влияние концентрации, общего давления (для систе-       компонентными. Число компонентов (К) определяется ми-
мы газов) на химическое равновесие, также подчиняется         нимальным количеством веществ, необходимых для обра-
правилу Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в рав-       зования системы, например, в системе H2+I2=2HI два ком-
новесии, воздействовать извне, то в ней стимулируются         понента.
процессы, которые ослабляют влияние этого воздействия.              Одним из основных законов физической химии явля-
      Химическая система является гомогенной (однофаз-        ется закон равновесия фаз – правило фаз Гиббса. Правило
ной), если она физически однородна (например, смесь газов     фаз Гиббса связывает число степеней свободы (С) с такими
в воздухе). Если система состоит более чем из одной фазы,     параметрами системы, как число фаз (Ф) и число компонен-
то она называется гетерогенной (например, лед вместе с во-    тов (К), из которых состоит система.
дой). Фаза (Ф) это совокупность однородных частей систе-            По определению число степеней свободы можно рас-
мы (т.е. одинаковых по физическим, химическим и термо-        считать как разность между числом параметров, которые
динамическим свойствам), отделенная от других частей          могут принимать произвольные значения и числом уравне-
системы поверхностью раздела. Например, лед, жидкая во-       ний, которыми они связаны между собой.
да, пар – здесь одновременно существует три фазы – твер-            Рассмотрим систему, состоящую из Ф фаз и К компо-
дая, жидкая и газообразная. Жидкие и твердые фазы назы-       нентов. В равновесной системе температура, давление и
ваются конденсированными.                                     химические потенциалы каждого компонента во всех фазах
      Условием равновесия двух фаз является равенство хи-     одинаковы. Пусть общие температуры и давление будут:
мических потенциалов обеих фаз:                                                        Тα = Тβ =…= Тф;
                    µiα= µiβ .                      (I-57)                             рα = р β =…= рф ,
      Для вывода этого условия рассматриваем систему из       тогда химические потенциалы, относящиеся к различным
двух фаз α и β, состоящих из і – го числа компонентов.        фазам и компонентам можно написать в виде:
Пусть при постоянных температуре и давлении dni молей                                  µ1α = µ1β = ... = µ1ф,

                                                         27   28