Физическая химия. Ч.1. Физическая термодинамика. Зенин Г.С - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Химическая термодинамика
55
При переходе вещества из одной фазы в другую (например,
при испарении воды в закрытом сосуде) процесс испарения будет
происходить до тех пор, пока химический потенциал воды в паровой
фазе не станет равным ее химическому потенциалу в жидкой фазе.
Точно так же добавление в стакан с сухой солью небольшого коли-
чества воды приведет к растворению части соли, и процесс раство-
рения соли закончится только тогда, когда химический потенциал
соли в жидкой и твердой фазах станет одинаковым. Следует обра-
тить внимание на то, что при равновесии концентрация соли в на-
сыщенном растворе, которая зависит от температуры, не равна кон-
центрации соли в осадке, где она составляет 100%.
Таким образом, в равновесной гетерогенной системе химиче-
ские потенциалы каждого из компонентов во всех фазах, в которых
этот компонент присутствует, одинаковы (условие фазового равно-
весия); в равновесной гомогенной системе химический потенциал
любого из компонентов во всех точках одинаков.
Если в системе при p,T=const протекает какая-либо химическая
реакция, например,
22,г. г.
2HI HI+= ,
то исходные вещества расходуются (
22
0; 0
HJ
dN dN<<), что приводит
к уменьшению энергии Гиббса, а продукты реакции образуются
(
0
HI
dN
>
), что приводит к увеличению энергии Гиббса, и изменение
потенциала G системы вследствие протекания реакции выразится
алгебраической суммой:
22 22
H H I I HI HI i i
i
dC dN dN dN dN
µµµ µ
=++=
∑
, (1.59)
а при равновесии (dG=0) 0
ii
i
dN
µ
=
∑
.
Следовательно, в любой химической реакции при p,T=const
сумма произведений химических потенциалов всех участвующих в
реакции веществ на их стехиометрические коэффициенты равна ну-
лю (условие химического равновесия). При этом стехиометрические
коэффициенты для исходных веществ берутся с отрицательным зна-
ком, что указывает на их убыль.
Если же условие p,T=const не соблюдается, то для энергии
Гиббса полный дифференциал термодинамического потенциала
можно записать в следующем виде:

Страницы