Физическая химия. Килимник А.Б. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

тов в y и l молей продуктов реакции при давлении 1 Атм (1,013 ⋅ 10
5
Па).
Предположим, что в начальный момент времени система находится в неравновесных условиях.
Тогда химическая реакция будет сопровождаться иным значением изменения свободной энергии
Гиббса
dG
T
=
o
T
Gd + y
dG
T, Y
+ l
dG
T, L
– a
dG
T, A
– b
dG
T, B
.
Поскольку все участники химической реакции – идеальные газы, то изменение мольной свободной
энергии Гиббса можно выразить
dG
T, i
= RT
ln(P
i
/ P
1
).
Считая первое состояние стандартным, примем: P
1
= 1 Атм. Тогда
dG
T,i
= RT
lnP
i
.
Используя последнее соотношение, получим
dG
T
=
o
T
Gd + y
RT
lnP
Y
+ l
RT
lnP
L
– a
RT
lnP
A
– b
RT
lnP
B
или
dG
T
=
o
T
Gd + RT
ln
[
]
.)/(
неравн
b
B
a
A
l
L
y
Y
PPPP
Для практических целей важен случай, когда давления таковы, что реакция не сопровождается из-
менением свободной энергии Гиббса, то есть dG
T
= 0. В этом случае говорят о равновесии химической
реакции, а соответствующие данному состоянию давления называют равновесными (P
i
)
равн
. В этих ус-
ловиях:
o
T
Gd + RT
ln
[
]
равн
)/(
b
B
a
A
l
L
y
Y
PPPP
= 0
или
o
T
Gd = –
RT
ln
[
]
равн
)/(
b
B
a
A
l
L
y
Y
PPPP
.
Стандартное изменение свободной энергии Гиббса является характерной величиной для данной ре-
акции (при T = const). Поэтому и логарифм отношений равновесных давлений есть величина постоянная.
Отсюда:
[]
равн
)/(
b
B
a
A
l
L
y
Y
PPPP = const = K
P, T
.
K
P, T
называют константой равновесия при заданной температуре.
Таким образом,
o
T
Gd = –
RT
lnK
P, T
.
Это уравнение используется для термодинамического расчета констант равновесия химических ре-
акций и равновесных выходов продуктов.
Учитывая вышеизложенное, для определения изменения свободной энергии Гиббса получим урав-
нение изотермы реакции Вант-Гоффа
dG
T
= RT
ln
[
]
неравн
)/(
b
B
a
A
l
L
y
Y
CCCC – RT
ln K
P, T
.
Для изохорно-изотермных условий (V = const, T = const) уравнение изотермы реакции Вант-Гоффа

Страницы