Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

67
Р
Н
2
= Р
О
2
= Р
Н
2
О
= 101 325 Па,
т.е. общее давление
3·101 325 Па
и все газы идеальны, прореагировало бы по
одному молю
Н
2
и 0,5 моля
О
2
, то в результате энергия Гиббса уменьшилась
бы на
228,8 кДж/ моль.
Применим закон Гесса к указанной реакции и рассчитаем изменение
свободной энергии
∆G
0
, без отдельных расчетов изменения энтальпии и эн-
тропии процесса, используя табличные данные энергии Гиббса образования
исходных веществ и продуктов реакции:
∆Gреак.= Σ∆Gпродук. – Σ∆G
0
исход.в-ва
Или
∆G
0
реак. = (∆G
0
Н
2
Огаз
) – (∆G
0
Н
2
газ
+ 0,5 · ∆G
0
О
2
газ
) = -226,8 кДж/ моль.
Рассчитанные ∆G
0
298
для стандартных условий и соответствующие выво-
ды о характере процессов, нужно осторожно переносить на другие условия
протекания процессов. Значения
∆S
и
∆G
сильно зависят и от концентрации
реагирующих веществ и температуры. Конечно, если для стандартных усло-
вий
∆G
0
298
значительно меньше нуля, то можно считать, что и при любых ре-
альных условиях прямой процесс возможен (и наоборот, если
∆G
0
298
> 0
, то
осуществима обратная реакция). Другими словами, нельзя подменять вели-
чину
∆G
0
Т
при любой другой температуре величиной
∆G
0
298
.
Для получения сугубо ориентировочных данных можно считать, что:
∆G
0
T
≈
∆Н
0
298
– Т · ∆S
0
298
,
Но здесь не учтена зависимость
∆Н и ∆S от температуры. Воспользоваться
приведенным выражением можно, но с одним еще условием, что при перехо-
де системы от стандартных условий (температуры) к изучаемым при темпе-
ратуре
Т
, не происходят фазовые превращения, т.к. это связано с резкими из-
менениями энтропии системы.
4.4. Изохорно- изотермический потенциал
Для характеристики процессов, идущих при постоянном объеме, ис-
пользуется изохорно-изотермический потенциал
F
(эту функцию еще назы-
вают свободной энергией Гельмгольца, или потенциалом Гельмгольца
1
.
Вспомним, что при проведении процессов при постоянном объеме и
температуре изменение внутренней энергии системы связано с тепловым
эффектом простым соотношением:
∆U = Q
v
,
следовательно, если изменение изобарно-изотермического потенциала рано:
∆G = ∆ H - T ·∆ S
,
nо изменение изохорно– изотермического потенциала будет равно:
1
Герман Людвиг Гельмгольц (1821-1894) немецкий ученый, разработавшего термодина-
мическую теорию химических процессов. Ввел понятия свободной и связанной энергии,
обосновал математически закон сохранения энергии и многое другое.) и его изменение
∆F.

Страницы