Основы химической физики. Простов В.Н. - 127 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

где
µ
0
i
– не зависит от давления и состава смеси, f
i
– зависит и от
давления и от состава смеси,
µ
i
=
mi
mi
GG
,
,
∗
≠
Повторив все действия и рассуждения параграфа 7.2 для
идеальных газов, получим
K
ff
ff
G
RT
fT
C
c
D
d
A
a
В
в
rT
()
()
exp .=
⋅
⋅
=−
⎡
⎣
⎢
⎢
⎤
⎦
⎥
⎥
∆
0
(7.10)
Величина
К
f
зависит только от температуры и не зависит от давления.
Вся сложность взаимодействия молекул в смеси газов перенесена на
определение парциальной летучести
f
i.
Если предположить
справедливость физической модели, когда взаимодействие между
молекулами компонента "
i" такое же, как между молекулами "i" и
остальными компонентами, то
,
0, iii
N
f
f
⋅=
(7.11)
где
0,i
f
- летучесть чистого компонента при давлении, равном
общему давлению смеси,
N
i
– мольная доля компонента.
Формула (7.11) носит название правила Льюиса.
7.5. Уравнение изотермы химической реакции.
Рассмотрим идеальную газовую неравновесную систему
аА + bВ ⇔ сС + dD.
Начальные парциальные давления Р
'
A
, P
'
B
, P
'
C
, P
'
D
отличаются от
равновесных давлений без штрихового индекса. Сумма парциальных
давлений равна
Р и не изменяется. Запишем изменение изобарно-
изотермического потенциала системы при уменьшении
А в результате
реакции на
а
⋅
dn. Причём а
⋅
dn настолько мало, что Р
'
i
и Р не
изменились. Учитывая, что
µ
i
=
µ
0
i
+ RTlnP
′
i
, получим
(
)
(
)
(
)
(
)
dG с daв RT
PP
PP
dn
PT С DAВ
C
c
D
d
A
a
В
в
(,)
ln .=+−−+
′′
′′
⎡
⎣
⎢
⎢
⎤
⎦
⎥
⎥
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎧
⎨
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎫
⎬
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
µµµµ
0000
127 
     где µ i – не зависит от давления и состава смеси, fi – зависит и от
           0

давления и от состава смеси, µi = G ≠ G ∗ i,m
                                   i, m
     Повторив все действия и рассуждения параграфа 7.2 для
идеальных газов, получим

                     f Cc ⋅ f Dd ⎡ ∆ r G(0T ) ⎤
           K f (T ) = a в = exp⎢−             ⎥.                                          (7.10)
                     f A ⋅ fВ    ⎢⎣  RT       ⎥⎦

Величина Кf зависит только от температуры и не зависит от давления.
Вся сложность взаимодействия молекул в смеси газов перенесена на
определение    парциальной    летучести   fi. Если предположить
справедливость физической модели, когда взаимодействие между
молекулами компонента "i" такое же, как между молекулами "i" и
остальными компонентами, то

            f i = f i,0 ⋅ N i ,                                                           (7.11)


     где   f i,0   - летучесть чистого компонента при давлении, равном
общему давлению смеси, Ni – мольная доля компонента.
Формула (7.11) носит название правила Льюиса.

               7.5. Уравнение изотермы химической реакции.

     Рассмотрим идеальную газовую неравновесную систему

           аА + bВ ⇔ сС + dD.
                                              '     '     '          '
Начальные парциальные давления Р A, P B, P C, P D отличаются от
равновесных давлений без штрихового индекса. Сумма парциальных
давлений равна Р и не изменяется. Запишем изменение изобарно-
изотермического потенциала системы при уменьшении А в результате
реакции на а⋅dn. Причём а⋅dn настолько мало, что Р i и Р не
                                                      '
                                          ′
изменились. Учитывая, что µi = µ i + RTlnP i, получим
                                0



                                                               ( PC′ ) c ( PD′ ) d ⎤⎥⎪⎪⎬dn.
                        ⎧                                                           ⎫
                        ⎪⎪                               ⎡
           dG( P, T ) = ⎨⎝ сµС + dµD − aµ A − вµВ ⎠ + RT ⎢ln
                           ⎛⎜ 0    0      0     0 ⎞⎟
                         ⎪
                         ⎪⎩
                                                         ⎢⎣    ( PA′ ) a ( PВ′ ) в ⎥⎦⎪⎪⎭

                                        127

Страницы