Основы химической физики. Простов В.Н. - 35 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Проделаем аналогичные преобразования для свободной энергии
Гельмгольца, получим
.
2
T
U
дТ
T
F
д
r
V
r
=
(2.36)
Отметим, что эти уравнения справедливы для любых реальных и
идеальных систем. Величины
r
G рассчитываются на основе
табулированных значений стандартных потенциалов образования
реагентов
f
G
0
298
из простых веществ. Стандартные потенциалы
образования простых веществ в наиболее распространённых и
устойчивых формах приняты равными нулю. Все следствия из закона
Гесса применимы и к расчётам стандартных потенциалов реакций.
Например, для реакции (1.1) имеем
(2.37)
∆∆
r
GG
jf
j
ji
i
fi298
0
298
0
298
0
=⋅
βα
,
.G
,
где
β
j
,
α
i
стехиометрические коэффициенты продуктов и
исходных веществ соответственно.
2.7. Зависимость термодинамического потенциала G от давления.
Рассмотрим зависимость термодинамических потенциалов от
давления на примере потенциала Гиббса
G, т.к. эта функция в
химической термодинамике используется значительно чаще, чем
потенциал Гельмгольца
F. Причины этого обсуждались на предыдущей
лекции.
Чтобы определить зависимость потенциала Гиббса от давления,
запишем
dG = VdP – SdT,
дG
дР
V
Т
= .
(2.38)
В интегральной форме для изотермического перехода из состояния 1 в
состояние 2 получим
=
2
1
12
P
P
VdPGG
. (2.39)
35
Проделаем аналогичные            преобразования         для    свободной   энергии
Гельмгольца, получим

          ⎡ ∆ F    ⎤
          ⎢д r     ⎥
          ⎢
             T     ⎥         ∆ rU                                           (2.36)
          ⎢        ⎥    =−        .
          ⎢ дТ     ⎥            2
          ⎢        ⎥         T
          ⎢        ⎥
          ⎣        ⎦V


Отметим, что эти уравнения справедливы для любых реальных и
идеальных систем. Величины ∆rG рассчитываются на основе
табулированных значений стандартных потенциалов образования
реагентов ∆fG 298 из простых веществ. Стандартные потенциалы
              0

образования простых веществ в наиболее распространённых и
устойчивых формах приняты равными нулю. Все следствия из закона
Гесса применимы и к расчётам стандартных потенциалов реакций.
Например, для реакции (1.1) имеем

          ∆ G 298
              0
                  = ∑ β j ⋅ ∆ f G 298
                                  0
                                         − ∑ α i ⋅ ∆ f G 298
                                                         0
                                                            ,i .
                                                                            (2.37)
           r        j
                                     , j
                                           i


     где βj, αi – стехиометрические коэффициенты продуктов и
исходных веществ соответственно.

 2.7. Зависимость термодинамического потенциала G от давления.

     Рассмотрим зависимость термодинамических потенциалов от
давления на примере потенциала Гиббса G, т.к. эта функция в
химической термодинамике используется значительно чаще, чем
потенциал Гельмгольца F. Причины этого обсуждались на предыдущей
лекции.
     Чтобы определить зависимость потенциала Гиббса от давления,
запишем

                            ⎛ дG ⎞
         dG = VdP – SdT, ⇒ ⎜⎝ дР ⎟⎠ = V .                                   (2.38)
                                   Т


В интегральной форме для изотермического перехода из состояния 1 в
состояние 2 получим

                        P2
          G2 − G1 = ∫VdP .                                                  (2.39)
                        P
                         1

                                         35