Практикум по физической химии: Фазовые и химические равновесия. Химическая кинетика. Скиба Г.С. - 112 стр.

UptoLike

Составители: 

112
химических потенциалов всех реагирующих веществ. Так, при
термической диссоциации MgCO
3
и СаСО
3
выражение для константы
равновесия одно и то же,
2
~
CO
PK =
o
, но величина ее различна, так как
химические потенциалы MgCO
3
и MgO отличаются от химических
потенциалов СаСО
3
и СаО.
Если гетерогенная реакция совершит один пробег при своем
протекании, то для изменения энергии Гиббса будет справедливо
следующее выражение (см. раздел 1 этой части):
[]
[
]
[
]
113322114433
,
~
ln
~
ln)µµ()µµ(µ)( PPTRTG
ii
TP
r
+++==
ννννννν
oo
, (78)
где
1
~
P
и
3
~
P
относительные парциальные давления газообразных веществ
в момент их смешения. С учетом (76) и (77) уравнение (78) можно
преобразовать к виду
[]
[
]
13
13
,
~
/
~
lnln)(
νν
PPTRKTRTG
TP
r
+=
o
. (79)
Для стандартного состояния системы уравнение изотермы реакции, как
и для реакции, протекающей в газовой фазе (см. раздел 3), может быть
представлено в виде
[
]
oo
KTRTG
r
ln)( = . (80)
Величину )(TG
r
o
можно вычислить по уравнению (80), если известно
экспериментальное значение константы равновесия, или по уравнению
Гиббса-Гельмгольца:
)()()( TSTTHTG
rrr
ooo
= . (81)
Для расчета по уравнению (81) необходимо для каждого реагирующего
вещества знать: температурную зависимость теплоемкости,
)(TfC
P
= ;
стандартную теплоту образования,
)298(
o
H
f
; стандартную энтропию,
)298(
o
S .
6. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Работа 9. Определение константы ассоциации карбоновых кислот
Рассмотрим распределение карбоновой кислоты между двумя
несмешивающимися жидкими фазами: первая фазаводный раствор
карбоновой кислоты (например, уксусной), вторая фазараствор
карбоновой кислоты в гептане. Карбоновые кислоты склонны
к образованию прочных димеров в малополярных растворителях. Поэтому
                                                        112


химических потенциалов всех реагирующих веществ. Так, при
термической диссоциации MgCO3 и СаСО3 выражение для константы
равновесия одно и то же, K o = P~CO , но величина ее различна, так как
                                                        2


химические потенциалы MgCO3 и MgO отличаются от химических
потенциалов СаСО3 и СаО.
       Если гетерогенная реакция совершит один пробег при своем
протекании, то для изменения энергии Гиббса будет справедливо
следующее выражение (см. раздел 1 этой части):
   [∆ r G (T )]P ,T = ∑ µ i ν i = [(ν 3 µ 3o +ν 4 µ 4 ) − (ν 1 µ1o +ν 2 µ 2 )]+ R T [ν 3 ln P~3′ −ν 1 ln P~1′], (78)
где P~1′ и P~3′ – относительные парциальные давления газообразных веществ
в момент их смешения. С учетом (76) и (77) уравнение (78) можно
преобразовать к виду
             [∆ r G (T )]P ,T = − R T ln K o + R T ln [P~3′ν /P~1ν′ ].
                                                                   3
                                                                       (79)
                                                                       1




Для стандартного состояния системы уравнение изотермы реакции, как
и для реакции, протекающей в газовой фазе (см. раздел 3), может быть
представлено в виде
              [∆ r G o (T )] = − R T ln K o .      (80)
Величину ∆ r G o (T ) можно вычислить по уравнению (80), если известно
экспериментальное значение константы равновесия, или по уравнению
Гиббса-Гельмгольца:
              ∆ r G o (T ) = ∆ r H o (T ) − T ∆ r S o (T ) . (81)
Для расчета по уравнению (81) необходимо для каждого реагирующего
вещества знать: температурную зависимость теплоемкости, C P = f (T ) ;
стандартную теплоту образования, ∆ f H o (298) ; стандартную энтропию,
S o (298) .



                                6. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

 Работа № 9. Определение константы ассоциации карбоновых кислот
    Рассмотрим распределение карбоновой кислоты между двумя
несмешивающимися жидкими фазами: первая фаза – водный раствор
карбоновой кислоты (например, уксусной), вторая фаза – раствор
карбоновой кислоты в гептане. Карбоновые кислоты склонны
к образованию прочных димеров в малополярных растворителях. Поэтому