ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
24
Итак, проанализируем формулу (4). Очевидно, в начале реакции 1П
r
<< , по-
этому второе слагаемое в данной формуле тоже (как и
0
G∆
1
) отрицательно; следо-
вательно, |G||G|
0
∆>∆ , т.е. движущая сила процесса ( G
∆
) особенно велика
(
0G <<∆
).
Однако по мере протекания реакции (за счет накопления продуктов) величина
r
П растет, а значит, второе слагаемое в формуле (4) становится все менее отрица-
тельным, затем все более положительным (при
1П
r
> ) и потому абсолютная величи-
на
G∆ уменьшается. И, наконец, (при определенном соотношении концентраций
продуктов реакции и исходных веществ)
G
∆
становится равной 0. А значит, система
приходит в
равновесное состояние.
Таким образом,
G∆
– это энергия, которая должна выделиться системой при
ее переходе из данного
текущего состояния (т.е. все время меняющегося по мере
осуществления реакции) в состояние равновесия. И потому в
ходе процесса (в со-
ответствии с формулой (4))
G∆ уменьшается (от максимального отрицательного
значения (в первый момент реакции) до нуля (при наступлении равновесия)).
Напротив,
0
G∆
- это величина постоянная для каждой реакции при данной Т.
Она не может меняться в ходе процесса, т.к. это
вся энергия, которая должна выде-
ляться при переходе данной системы из
стандартного состояния в равновесное (а
оно
однозначно определяется исходным стандартным состоянием)
Исходя из условия равновесия:
0G
=
∆
, и преобразуя формулу (4), получим:
r
0
ПlnRTG −=∆ . (5)
Поскольку значения
0
G∆ (при данной Т) и R постоянны, то и
r
П в равновес-
ных
условиях при данной температуре является постоянной величиной. Вследст-
вие чего называется
константой равновесия (K). Причем, как и
r
П , K выражается
через активности, поэтому обозначается
a
K:
K
K
⋅⋅
⋅⋅
=
c
C
b
B
e
E
d
D
a
aa
aa
K . (6)
(Эта формула – математическое выражение закона «действующих масс»
2
, открытого
еще в 60-е годы XIX века.)
Подставляя
a
K в формулу (5) вместо
r
П и переходя к десятичному логариф-
му, получим:
а
0
KlgRT3.2G −=∆ . (7)
Так как значение
a
K в соответствии с формулой (7) определяется (при дан-
ной T)
термодинамической характеристикой (
0
G∆
), то
a
K называется термоди-
намической константной равновесия. И ее величина (как следует из формулы (7))
1
Напоминаем: если реакция термодинамически обусловлена (а мы рассматриваем именно этот слу-
чай), то ∆G
0
<0 (см. главу 2.1).
2
С точки зрения современных понятий «действующая масса» - это и есть активность.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- …
- следующая ›
- последняя »
