Основы химической физики. Простов В.Н. - 123 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

123
давления (атм.). При
Т = const независимо от начальных парциальных
давлений компонентов конечные равновесные парциальные давления
участников реакции установятся такими, чтобы удовлетворить условию
(7.3), где
К
Р
= const.
Разность стандартных химических потенциалов продуктов и
исходных веществ представляет собой стандартный изобарно
изотермический потенциал реакции, т.е.
r
G
0
(T)
= c
µ
0
C
+d
µ
0
D
а
µ
0
А
– b
µ
0
В
.
С учётом этого можно записать
RTlnK
P(T)
=
r
G
0
(T)
(7.4)
Величина
r
G
0
(T)
это изменение потенциала Гиббса при превращении
"
а" молей вещества "А" взятого при парциальном давлении 1атм и "b"
молей вещества "В" взятого при парциальном давлении 1атм в "
с"
молей газа "С" и "
d" молей газа "D" взятых также при парциальных
давлениях равных 1атм. Таким образом, величина
К
Р
, характеризующая
состояние равновесия, оказывается связанной с величиной
r
G
0
,
характеризующей работу химической реакции в стандартных условиях,
которые отличаются от равновесных. Величины
К
Р
и
r
G
0
имеют смысл
только для данной записи химической реакции с определёнными
стехиометрическими коэффициентами. Желательно, чтобы хотя бы
один стехиометрический коэффициент (для реагентов или продуктов)
был равен единице. Тогда величина
r
G
0
, имеющая размерность
кДж/моль может быть отнесена к превращению моля этого вещества в
результате данной химической реакции.
Строго говоря, в формуле (7.3) величина
К
Р
безразмерная
величина, так как в выражение для химического потенциала под
логарифмом стоит давление газа делённое на стандартное давление
1атм. Величина К
р
может быть и размерной величиной, но давления
газов должны выражаться в "атм". Этим обозначается выбор
стандартного состояния, которое соответствует давлению 1атм.
Константу равновесия можно выразить и в единицах концентрации.
Запишем выражение для парциального давления газа
Р
i
V = n
i
RT,
P
i
= C
i
RT,
где
С
i
концентрация, выраженная в числе молей в единице
объёма. Подставив это выражение в (7.3), получим
давления (атм.). При Т = const независимо от начальных парциальных
давлений компонентов конечные равновесные парциальные давления
участников реакции установятся такими, чтобы удовлетворить условию
(7.3), где КР = const.
       Разность стандартных химических потенциалов продуктов и
исходных веществ представляет собой стандартный изобарно –
изотермический потенциал реакции, т.е.

          ∆rG0(T) = cµ0C +dµ0D – аµ0А – bµ0В.
С учётом этого можно записать

          RTlnKP(T) = − ∆rG0(T)                               (7.4)

Величина ∆rG (T) – это изменение потенциала Гиббса при превращении
             0

"а" молей вещества "А" взятого при парциальном давлении 1атм и "b"
молей вещества "В" взятого при парциальном давлении 1атм в "с"
молей газа "С" и "d" молей газа "D" взятых также при парциальных
давлениях равных 1атм. Таким образом, величина КР, характеризующая
состояние равновесия, оказывается связанной с величиной ∆rG ,
                                                                 0

характеризующей работу химической реакции в стандартных условиях,
которые отличаются от равновесных. Величины КР и ∆rG имеют смысл
                                                      0

только для данной записи химической реакции с определёнными
стехиометрическими коэффициентами. Желательно, чтобы хотя бы
один стехиометрический коэффициент (для реагентов или продуктов)
был равен единице. Тогда величина ∆rG , имеющая размерность
                                           0

кДж/моль может быть отнесена к превращению моля этого вещества в
результате данной химической реакции.
     Строго говоря, в формуле (7.3) величина КР – безразмерная
величина, так как в выражение для химического потенциала под
логарифмом стоит давление газа делённое на стандартное давление
1атм. Величина Кр может быть и размерной величиной, но давления
газов должны выражаться в "атм". Этим обозначается выбор
стандартного состояния, которое соответствует давлению 1атм.
     Константу равновесия можно выразить и в единицах концентрации.
Запишем выражение для парциального давления газа

          РiV = niRT, → Pi = CiRT,

    где Сi – концентрация, выраженная в числе молей в единице
объёма. Подставив это выражение в (7.3), получим



                                  123