Рівняння рівноваги для суміші ідеальних ґазів і константа рівноваги

1. Нехай хемічна реакія (9.23) протікає в суміші ідеальних ґазів A, B, L, E з початковими нерівноваговими парціальними тисками , , , , які відповідають довільно заданому складу.

Для хемічного потенціалу кожного компоненту можна записати:

(9.26)

і після інтеґрування:

, (9.27)

де – стала інтеґрування, яка пов’язана із стандартним хемічним потенціалом співвідношенням:

, (9.28)

де =1 атм=0,101325 МПа;

, але .

Підставимо (9.26) у (9.25), отримаємо

, (9.29)

де ; (9.30)

; (9.31)

; 9.32)

D – знак добутку.

Рівняння

(9.33)

носить назву рівняння ізотерми хемічної реакції вант-Гоффа, де – парціальні тиски компонентів, що відносяться до довільно заданого складу реакційної системи;

– те ж саме для умов рівноваги.

Це рівняння правдиве при умові сталости складу ґазової суміші.

2. Якщо хемічна реакція досягла стану рівноваги, то

– рівновагові парціальні тиски компонентів, а К_р – константа рівноваги хемічної реакції.

Для рівновагового стану потенціал Ґіббса хемічної реакції (9.23) дорівнює:

. (9.34)

Тоді з (9.25) при :

, (9.35)

а з (9.29-9.31)

, ;

а константа рівноваги:

. (9.36)

Як видно з (9.32) константа рівноваги хемічної реакції не залежить від загального тиску суміші і парціального тиску ґазів, що складають суміш ґазів, але залежить від температури.

3. Зв’язок між рівноваговими концентраціями або парціальними тисками речовин, що беруть участь в хемічній реакції, виражається законом діяння мас К.М.Ґульдберґа (Ґульберґа) (Guldberg) і П.Воґе (Вааґе) (Waage) (1867 р.).

Дата добавления: 2014-12-25