Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 40 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

40
Из-за постоянства соотношения S и O во всех частицах уравнения
баланса по сере и по кислороду идентичны, т.е. мы получаем не три, а
два дополнительных уравнения. В рассматриваемом примере ионного
равновесия можно составить еще одно уравнение, отражающее
суммарную электронейтральность раствора:
3. [H
+
]
e
= [HSO
4
–
]
e
+ 2[SO
4
2–
]
e
.
Уравнение (3.) можно получить и прямым вычитанием удвоенного
уравнения (2.) из уравнения (1.).Используя, как дополнительные, два из
этих трех уравнений, можно рассчитать равновесный состав системы.
Удобным приемом при расчетах равновесного состава является
введение в качестве неизвестной величины глубины, или степени
превращения
x. Эта величина обозначает долю реагента,
превратившегося в продукты при переходе от неравновесного к
равновесному состоянию системы. В простейшем случае диссоциации
одноосновной кислоты, степень превращения совпадает со степенью
диссоциации кислоты:
HX
⇔
H
+
+ X
–
;
K
HX
HX
c
ee
e
=
⋅
+−
[][ ]
[]
[HX]
e
= [HX]
0
.
(1-x) ; [H
+
]
e
= [X
–
]
e
= [HX]
0
.
x ;
K
HX x
x
c
=
⋅
−
[]
0
2
1
(3.6)
Соотношение (3.6) носит название
закона разведения Оствальда.
Основными уравнениями, связывающими величину истинной
термодинамической константы химического равновесия (3.1) со
значениями термодинамических функций веществ, участвующих в
равновесии, являются:
RT
.
lnK
(T)
= – ∆
r
G
0
T
= – ∆
r
H
0
T
+ T
.
∆
r
S
0
T
, (3.7)
∆
r
G
0
T
=
mGB nGA
jf T j
j
if T i
i
ΔΔ
00
() ()
∑∑
−
, (3.8)
где
∆
f
G
0
T
(x) – термодинамический потенциал образования
вещества
Х в стандартном состоянии при данной температуре.
Практические расчеты констант равновесия по известным
значениям термодинамических функций (или решение обратных задач)
проводятся в соответствии с основными термодинамическими
определениями и законами (см. предисловие к разделу "Энергетика 
Из-за постоянства соотношения S и O во всех частицах уравнения
баланса по сере и по кислороду идентичны, т.е. мы получаем не три, а
два дополнительных уравнения. В рассматриваемом примере ионного
равновесия можно составить еще одно уравнение, отражающее
суммарную электронейтральность раствора:

          3. [H+]e = [HSO4–]e + 2[SO42–]e.

Уравнение (3.) можно получить и прямым вычитанием удвоенного
уравнения (2.) из уравнения (1.).Используя, как дополнительные, два из
этих трех уравнений, можно рассчитать равновесный состав системы.
      Удобным приемом при расчетах равновесного состава является
введение в качестве неизвестной величины глубины, или степени
превращения x. Эта величина обозначает долю реагента,
превратившегося в продукты при переходе от неравновесного к
равновесному состоянию системы. В простейшем случае диссоциации
одноосновной кислоты, степень превращения совпадает со степенью
диссоциации кислоты:

                                      [H+ ]e ⋅ [ X − ]e
          HX ⇔ H + X ; K c =
                         +      –
                                          [HX ]e
          [HX]e = [HX]0.(1-x) ; [H+]e = [X–]e = [HX]0.x ;

               [HX ]0 ⋅ x2
          Kc =                                                       (3.6)
                 1− x
Соотношение (3.6) носит название закона разведения Оствальда.
     Основными уравнениями, связывающими величину истинной
термодинамической константы химического равновесия (3.1) со
значениями термодинамических функций веществ, участвующих в
равновесии, являются:

          RT.lnK(T) = – ∆rG0T = – ∆rH0T + T.∆rS0T ,                  (3.7)

          ∆rG0T =   ∑ m j Δ f G0T (B j ) − ∑ ni Δ f G0T ( Ai )   ,   (3.8)
                     j                        i

              0
     где ∆fG T(x) – термодинамический потенциал образования
вещества Х в стандартном состоянии при данной температуре.
     Практические расчеты констант равновесия по известным
значениям термодинамических функций (или решение обратных задач)
проводятся в соответствии с основными термодинамическими
определениями и законами (см. предисловие к разделу "Энергетика
                                         40

Страницы