Изучение равновесия диссоциации N2O4 в газовой фазе спектрофотометрическим методом. - 2 стр.

                                ВВЕДЕНИЕ

      Положение химического равновесия может быть с высокой точностью
рассчитано на основании термодинамических функций участников процесса.
Такие расчеты являются основой решения множества важных практических
задач. С другой стороны, термодинамические функции реакций чаще всего
получают именно из данных по химическим равновесиям, хотя есть и другие
экспериментальные источники, например, калориметрия, спектроскопия,
теплоемкость и др. Специалистам разных областей химии, биологии, физики и
техники необходимо свободно решать как прямые, так и обратные задачи
химических равновесий.
      В настоящей работе предлагается познакомиться с этими методами на
примере равновесия диссоциации
      N 2 O4 ⇔ 2NO2                                              (1)
в газовой фазе. Это равновесие было одним из классических объектов
исследования, начиная с 80-х годов ХIХ в., однако его более современный
термодинамический анализ исходит из работы [1].
      Для измерения степени диссоциации в данной работе используется
интенсивное поглощение молекулами NO2 света в видимой области спектра.
Измерения проводят при разных температурах, получая температурную
зависимость константы равновесия (1), которую анализируют в рамках
имеющейся теории [2-4].

                       ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

     Условие химического равновесия, как известно, записывается в форме
равенства нулю изменения термодинамического потенциала системы в ходе
реакции, т. е.
      ∆ r GT , p = 0 .                                         (2)
Согласно определению
      ∆ r GT , p = Σ(∂G / ∂ni )T , p dni = Σµ i dni ,           (3)
где ni, — число молей i-го компонента системы 1, а µi, — его химический
потенциал,         являющийся  мерой   влияния    данного     вещества    на
термодинамическое состояние системы. Уравнение (3) записано при условии
постоянства концентраций всех компонентов системы, кроме i-го. Зависимость
химического потенциала идеального газа от давления дается формулой
       µ i = µ i0 + RT ln pi                                       (4)
в которой µ0i, - стандартный химический потенциал i-го компонента при 1 атм.
      Если исключительно для простоты записи последующих уравнений
представить равновесие (1) в форме
       B ⇔ 2A ,                                                     (la)
то на основании приведенных выше соотношений условие равновесия реакции
(1а) можно записать в виде