Практикум по физической химии: Фазовые и химические равновесия. Химическая кинетика. Скиба Г.С. - 111 стр.

                                                              111


то их химические потенциалы можно записать в виде
                                  ~                        ~
                µ1 = µ1o + R T ln P1 и µ 3 = µ o3 + R T ln P3 , (75)
где P~1 и P~3 – относительные парциальные давления компонентов A1 , A3
соответственно при достижении равновесия. Химические потенциалы
µ 2 , µ 4 реагентов A2 , A4 , если последние не образуют растворов (твердых или
жидких), являются постоянными величинами при Р = const и Т= const.
После подстановки значений µ1 , µ 3 из (75) в (74) получаем


               −
                    1
                   RT
                          [                                       ~ ~
                                                                        ] [   ]
                      (ν 3µ 3 + ν 4µ 4 ) − (ν 1µ1 + ν 2µ 2 ) = ln P3ν 3 /P1ν 1 .
                             o                   o
                                                                                     (76)

Все члены в левой части уравнения (76) при Т = const являются
постоянными. Отсюда следует, что при постоянной температуре
            ~ ~
соотношение P3ν /P1ν в правой части уравнения (76) должно быть также
                      3       1




неизменным. Согласно определению
                                                    −
                                                        ∑ µ oi ν i
                                                e         RT
                                                                     = Ko ,
                    ~ ~
                    P3ν 3 /P1ν 1 = K o = f (T ) .                                  (77)
Величина K o называется стандартной константой химического равновесия
для гетерогенной системы. Как видно из уравнения (77), в константу
равновесия для гетерогенной реакции (а) входят лишь парциальные
давления газообразных веществ A1 и A3 . Примерами гетерогенных реакций
могут служить процессы:
а) взаимодействие углерода с диоксидом углерода
                             С + СО2 = 2СО.
В соответствии с (77)
                                     ~2 ~
                               K o = PCO /PCO .                          2


б) термическая диссоциация карбоната магния
                         MgCO3 = MgO + СO2.
                                 ~
Константа равновесия будет K o = PCO .                       2


    Несмотря на то, что константа равновесия гетерогенной реакции (а)
выражается через парциальные давления газообразных реагентов ( A1 и A3 ),
величина K o будет зависеть от свойств всех участников реакции ( A1 , A2 , A3
и A4 ). Этот вывод непосредственно вытекает из уравнения (76), так как
левая часть его содержит алгебраическую сумму [(ν 3µ 3o +ν 4µ 4 ) − (ν 1µ1o +ν 2µ 2 )]