Константа рівноваги і способи вираження складу реакційної суміші

КОНСТАНТА РІВНОВАГИ І СТАНДАРТНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ҐІББСА ХЕМІЧНОЇ РЕАКЦІЇ

1. Для розрахунку стандартного потенціалу Ґіббса хемічної реакції за стандартними потенціалами утворення вихідних і кінцевих речовин користуються правилом, аналогічним правилу для розрахунку теплових ефектів хемічної реакції за теплотами утворення.

Так, для реакції

aA+bB↔ l L+eE

її стандартний потенціал Ґіббса дорівнює

, (9.73)

або у загальній формі для довільної реакції

, (9.74)

де l, e, …; a, b, … – стехіометричні коефіцієнти кінцевих і вихідних компонентів;

, – стандартні потенціали Ґіббса утворення кінцевих L, E і вихідних A, B компонентів з простих речовин.

2. Розрахунок стандартної константи рівноваги:

· для реакції у суміші ідеальних ґазів:

; (9.75)

; (9.76)

[МПа]; (9.77)

· для реакції у суміші реальних ґазів:

; (9.78)

; (9.79)

[Мпа^∆ν].(9.80)

1. На підставі рівняння Карно-Клапейрона у вигляді

, (9.81)

де

і закону Дальтона для ідеальної ґазової суміші вигляді

(9.82)

знаходимо співвідношення між парціальним тиском р _і, молярною концентрацією с _і і молярною часткою х_і і-го компоненту:

, (9.83)

де n _i – число молей і-го компоненту;

p – загальний тиск;

р _і – парціальний тиск і-го компоненту;

– загальне число молей всіх компонентів.

Підставляючи (9.83) у рівняння (9.84)

, (9.84)

отримуємо:

, (9.85)

де ∆ν= l +e–a–b.

Константа К _х для реакції у ґазовій фазі (на відміну від К_р і К_с) залежить від загального тису р.

Якщо реакція в ґазовій фазі протікає без зміни числа молей, то з (9.85) випливає:

∆ν=0: К_р=К_с=К _х.

2. Для рівноваги хемічної реакції в ідеальному розчині константа рівноваги

; (9.86)

; (9.87)

, (9.88)

де ; (9.89)

x _i – молярна частка компонентів;

m _i – моляльність;

c _i –молярність;

;

;

М _і – молекулярні маси реаґентів;

М_о – молекулярна маса розчинника;

ρ – густина розчину.

Звідки константи рівноваги в ідеальному розчині:

. (9.90)

3. Константи рівноваги в суміші реальних ґазів пов’язані співвідношенням:

. (9.91)

У суміші реальних ґазів Кр залежить від загального тиску ґазу, так як

, причому .

4. Константи рівноваги в неідеальних розчинах пов’язані співвідношенням:

, (9.92)

де . (9.93)

Дата добавления: 2014-12-25