Физическая химия. Колпакова Н.А - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

49
dA ≤ – pdV – SdT. (100)
Соотношения (99) и (100) позволяют судить о направлении протекания
химической реакции:
если процесс протекает при постоянных р и T, по изменению энергии
Гиббса:
∆G < 0 — процесс необратимый, самопроизвольный;
∆G = 0 — состояние равновесия в системе;
∆G > 0 — процесс необратимый, несамопроизвольный.
если процесс протекает при постоянных V и T, по изменению энергии
Гельмгольца:
∆А < 0 — процесс необратимый, самопроизвольный;
∆А = 0 — состояние равновесия в системе;
∆А > 0 — процесс необратимый, несамопроизвольный.
Таким образом, из неравенств (99) и (100) следует, что энергия Гиббса явля-
ется критерием направления процесса и равновесия в системе при изобарно-
изотермических условиях, а энергия Гельмгольца — критерием направления
при изохорно-изотермических условиях.
4.4. ВЫЧИСЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНЕРГИИ ГИББСА И ЭНЕРГИИ
ГЕЛЬМГОЛЬЦА В РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ
Уравнения (95)–(100) содержат неравенства, отражающие возможность
протекания необратимых процессов. Однако энергия Гиббса и энергия
Гельмгольца являются функциями состояния. Поэтому их изменение не зави-
сит от пути протекания процесса.
На практике любой необратимый процесс мысленно разбивают на стадии, в
каждой из которой процесс обратим. Изменение энергии Гиббса или энергии
Гельмгольца рассчитывается как сумма изменений на каждой обратимой
стадии процесса.
1). При протекании химической реакции в электрохимическом элементе
при р = const и T = const или V = const и T = const изменение энергии Гиббса
или энергии Гельмгольца рассчитывается по соотношениям:
∆G
p,T
= – zFE; (101)
∆A
V,T
= – zFE, (102)
где z — число электронов, участвующих в электродной реакции на одну реа-
гирующую частицу; F = 96500 Кл/моль. — число Фарадея; E − ЭДС электро-

Страницы