Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 58 стр.

                      4. РАСЧЕТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ
                       СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ

Для расчетов химических процессов необходимы сведения об энтропии
S(Т) и энтальпии Н(Т) каждого вещества, чтобы определить константы
равновесия независимых химических реакций, идущих в данной
системе. Формулу (3.7) можно переписать в виде:


                                   0        Δ r Η 0(0)
            R.lnK(T) = Δ r Φ (T ) −                      ,,                           (4.1)
                                                T

                                         Δ r Η 0(T ) − Δ r Η 0(0)
     где   Δ r Φ 0(T ) = Δ r S (0T ) −                              − изменение приведенной
                                                    T
                                                              0
энергии Гиббса в результате реакции , ∆rH 0 - тепловой эффект реакции
                    0
при 0 К. Символ       обозначает, что давления участников реакции
соответствуют стандартному состоянию и равны 1 атм (101325 Па).
     Абсолютные значения энтропии и теплоемкости С, а также
температурно-зависимые части других термодинамических функций
могут быть рассчитаны методами статистической термодинамики. Из-за
сложности учета межмолекулярных взаимодействий точные расчеты
возможны для веществ в идеально-газовом состоянии, менее точные -
для кристаллических твердых тел. Для веществ в жидкой фазе методы
статистической термодинамики могут быть использованы лишь для
оценок по порядку величин.
     Определение термодинамических функций газов при температурах
выше 1000 К требует проведения дорогостоящих экспериментов.
Поэтому вся информация о термодинамических свойствах газов в этой
области температур основывается на теоретических расчетах.
     Термодинамические функции вещества в идеально-газовом
состоянии вычисляются через молекулярную статистическую сумму Z(T)
по уровням энергии, доступным для молекулы газа

                                          εi − ε0
             Z ( T) = ∑ gi exp( −                 )                                   (4.2)
                         i                  kT

     где εi - энергия i-го уровня молекулы, ε0 - энергия ее нижнего
(основного) уровня, gi - статистический вес i-го уровня, степень
вырождения. Термодинамические функции одного моля газа состоящего
из тождественных молекул и находящегося в стандартном состоянии,
связаны со значениями молекулярной статистической суммы и ее
производных следующими соотношениями:
                                                  58