Физическая химия. Учебное пособие. Килимник А.Б. - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Из уравнения Гиббса – Гельмгольца ∆G = ∆H – T∆S и того, что изменение энтропии есть частная производная изме-
нения свободной энергии Гиббса по температуре при постоянном давлении, следует
∆G
T
= ∆H
T
+ T(d∆G
/dT).
Перегруппируем члены этого выражения и разделим его на T
2
:
(Td∆G – ∆G
T
dT)
/T
2
= –
(∆H
T
/T
2
)
dT.
Левая часть последнего уравнения является дифференциалом дроби ∆G
/T, поэтому
d(∆G
/T) = – (∆H
T
/T
2
)
dT,
а для стандартных условий
d(
o
T
G∆ /T) = – (
o
T
H∆ /T
2
)
dT.
Используя связь стандартной свободной энергии Гиббса с константой равновесия, получим уравнение изобары хи-
мической реакции:
dln
o
P
K∆
/dT =
o
T
H∆
/(RT
2
).
Уравнение изобары химической реакции было выведено Вант-Гоффом и носит его имя.
Якоб Хендрик Вант-Гофф (1852 – 1911).
Родился 30 августа 1852 г. в Роттердаме. Нидерландский физикохимик.
Окончил Политехническую школу в Делфте (1871). Совершенствовал знания в Лейдене, Бонне, Париже и Ут-
рехте. Доктор философии (1874). Профессор Амстердамского (с 1878), Лейпцигского (с 1887) и Берлинского (с
1896) университетов. Директор Института физической химии в Амстердаме (с 1888).
Один из основоположников физической химии и стереохимии. Первым развил теорию пространственного раз-
мещения атомов в молекулах органических соединений
: стереохимическая гипотеза Вант-Гоффа (1874 – 1875).
Разработал теорию разбавленных растворов. Вывел закон осмотического давления (закон Вант-Гоффа).
В признание огромной важности открытия законов химической динамики и осмотического давления в рас-
творах Вант-Гофф первым был удостоен Нобелевской премии по химии (1901).
Действительный член Прусской АН (1896). Иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1895). В
1893 г. получил медаль Г. Дэви.
Уравнение изобары Вант-Гоффа описывает влияние температуры на константу равновесия при постоянном давле-
нии:
а) для экзотермической реакции (∆
H < 0) производная (dlnK
P
)
/dT отрицательна и константа равновесия уменьшает-
ся с увеличением температуры;
б) для эндотермической реакции (∆
H > 0) производная (dlnK
P
)
/dT положительна и константа равновесия реакции
увеличивается с ростом температуры.
Используя экспериментальные значения констант равновесия при двух температурах, можно рассчитать тепло-
вой эффект химической реакции по уравнению
∆
H = RT
1
T
2
(T
2
– T
1
)
–1
ln(K
2
/K
1
).
Уравнение изобары Вант-Гоффа, выведенное из термодинамического рассмотрения равновесных процессов, яв-
ляется термодинамическим обоснованием принципа Ле Шателье – Брауна:
Если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать внешними силами, определяющими поло-
жение равновесия, то равновесие смещается в том направлении, при котором эффект произведённого воздействия
уменьшается.
Этот принцип в частной форме высказал Я. Вант-Гофф (1884), а А. Ле Шателье в том же году сформулировал его в общем
виде.
Анри Луи Ле Шателье (1850 – 1936).
Родился 8 октября 1850 г. в Париже. Французский физикохимик и металловед.
Учился в Политехнической школе (с 1869) и Высшей горной школе (Париж). Затем был горным инженером в
Алжире и Безансоне. Профессор Высшей горной школы (1878 – 1919) и Коллеж де Франс (1898 – 1907). В 1907 –
1925 гг. работал в Парижском университете.
Исследования относятся к физической химии. Предложил оригинальный способ определения теплоёмкости га-
зов при высоких температурах. Изучал химические процессы в металлургии. Вывел термодинамическое уравнение,
устанавливающее количественную зависимость между растворимостью, температурой процесса растворения и
теплотой плавления вещества (1894). В 1901 г. синтезировал аммиак.
Член Парижской АН (1907). Президент Французского химического общества (1931). Иностранный член-
корреспондент Петербургской АН (1913) и почётный член АН СССР (1926).

Страницы