Залежність константи рівноваги від температури. Рівняння ізобари та ізохори хемічної реакції

1. Рівняння ізотерми хемічної реакції в суміші ідеальних ґазів:

. (9.111)

Згідно рівняння Ґіббса-Гельмгольца

, (9.112)

де ΔН – тепловий ефект хемічної реакції при Т,р=const, отримаємо з (9.111), взявши похідну по dT, і вважаючи: :

(9.113)

· Підставляючи (9.111) і (9.113) у (9.112) при р=const, отримаємо рівняння вант-Гоффа ізобари хемічної реакції:

. (9.114)

· Аналогічно при V=const отримаємо рівняння вант-Гоффа ізохори хемічної реакції:

. (9.115)

2. Якщо реакція протікає у суміші реальних ґазів, то заміна в рівнянні ізобари К_р на К_f при р=const, приведе до рівняння:

. (9.116)

3.. Якщо реакція протікає в ідеальному розчині при V=const, то

. (9.117)

4. Якщо реакція протікає в неідеальному розчині при V=const, то в рівнянні ізохори (9.117) необхідно К_с замінити на К _а:

. (9.118)

5. Рівняння (9.114) (9.115)-(9.118) дозволяють передбачити і дати якісну і кількісну оцінку залежності константи рівноваги від температури:

· якщо ΔН>0 (ендотермічна реакція), то температурний коефіцієнт

>0. (9.119)

Це означає, що із зростанням температури, К_р ендотермічної реакції завжди зростає і рівновага зсувається вправо.

· якщо ΔН<0, то

<0. (9.120)

Це означає, що із зростанням температури, К_р екзотермічної реакції зсувається вліво.

· якщо ΔН=0, то К_р не залежить від Т.

6. Ці висновки витікають також із принципу заміщення рівноваги Ле Шательє-Брауна:

Якщо до системи, що знаходиться у рівновазі, підводиться енергія у формі тепла, то в системі відбуваються зміни (зміщується рівновага), які послаблюють дії цього чинника, тобто процеси з поглинанням тепла, і навпаки.

Дата добавления: 2014-12-25