Химия. Сборник задач и упражнений. Часть I. Лямина Г.В - 53 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

105
понижение давления – реакцию, сопровождающуюся увеличе-
нием количеств газообразных веществ.
3. Добавление в реакционную систему какого-либо ком-
понента смещает равновесие в сторону той реакции, где этот
компонент расходуется. Отвод какого-либо вещества из реак-
ционной системы, напротив, ускоряет реакцию, в которой это
вещество образуется.
Рассмотрим реакцию образования аммиака
N
2
(г)
+ 3H
2
(г)
⇄ 2NH
3
(г)
;
кДж. 92,4Δ
0
298
H
r
При увеличении температуры система стремится пони-
зить ее. Поэтому равновесие сместится в сторону эндотермиче-
ской реакции, т. е. влево.
При увеличении давления система будет стремиться по-
низить его. Равновесие сместится вправо, так как в этом на-
правлении уменьшается количество газообразных веществ:
1 моль N
2
+ 3 моля H
2
(4 моля) ⇄ 2 моля NH
3
.
При увеличении в системе концентрации азота и водорода
система будет стремиться уменьшить содержание этих веществ
и равновесие сместится в сторону прямой реакции – образова-
ния аммиака (вправо). При увеличении концентрации аммиака
равновесие сместится влево – в сторону образования азота и
водорода. И наоборот, уменьшение содержания водорода и азо-
та приведет к смещению равновесия влево; а отвод из системы
аммиака приведет к смещению равновесия вправо.
6.2.2. Равновесие в гетерогенных системах
Гетерогенные системы содержат, по меньшей мере, две фазы.
Равновесие, которое устанавливается между фазами при
физических процессах перехода веществ из одной фазы в дру-
гую, называется
фазовым равновесием.
Для описания фазового равновесия систем, содержащих
жидкие и газообразные фазы, как например, система
106
2Н
2
(г)
+ О
2
(г)
⇄ 2Н
2
О
(ж)
,
применим закон действующих масс и принцип Ле Шателье.
Однако для описания системы, изменяющей свои параметры,
необходим количественный закон, управляющий равновесием
между фазами.
К общим законам гетерогенного равновесия относится
правило фаз Гиббса: число степеней свободы системы равно
числу независимых компонентов минус число фаз плюс число
параметров системы.
Числом независимых компонентов (К) называется число
веществ в системе, достаточное для образования всех фаз дан-
ной системы. Например, в системе
CaCO
3
(тв)
⇄ СаО
(тв)
+ CO
2
(г)
число компонентов 3, а число независимых компонентов 2.
Число степеней свободы системы (С) – это число незави-
симых термодинамических параметров (
n) (температура, давле-
ние, электрическое поле и др.), которые можно произвольно ме-
нять в некоторых пределах без изменения числа фаз в системе.
С = К ─ Ф + n. (6.2.4)
На фазовое равновесие обычно влияют температура и дав-
ление, в этом случае n = 2 и правило фаз можно записать:
С = К ─ Ф + 2. (6.2.5)
Диаграммы, по которым можно определить условия устой-
чивости фаз и фазового равновесия, называются диаграммами со-
стояния. Для однокомпонентных систем правило фаз имеет вид
С = 3 ─ Ф.
Однофазная система имеет две степени свободы (С = 2) и
называется бивариантной. Двухфазная система имеет одну сте-
пень свободы (С = 1) и называется моновариантной, трёхфазная
система не имеет степеней свободы (С = 0) и называется инвари-
антной.

Страницы