Химическое равновесие в гетерогенной среде

Гетерогенной называется такая система, в которой есть поверхности разделамежду частями или фазами ее. Такие системы наряду с газовой могутсодержать конденсированные фазы — жидкие или твердые.

Рассмотрим возможность применения закона действующих масс к подобным системам. Для примера возьмем реакцию диссоциации углекислого кальция. Ее гетерогенный характер подтверждается тем, что в ней одновременно присутствуют два твердых и одно газообразное

вещество:

Наличие в этой реакции веществ в конденсированном, в частности в твердом, состоянии определяет особенности рассматриваемого процесса.

Над поверхностью любого из них образуется насыщенный пар, давление или упругость которого в условиях неизменности состава твердых фаз определяется только температурой процесса. Так как упругость паров Рсасо₃ и Рсао для данной температуры постоянна и весьма мала, их величина не входит в уравнение равновесия и тогда

Соответственно, для таких реакций применение закона действующих масс достаточно просто: в этом случае константа равновесия реакции определяется парциальным давлением газа.

В подобных процессах при известных условиях реакция может практически дойти до конца, если, например, образующуюся газообразную углекислоту С0₂ непрерывно удалять из зоны реакции.

При расчете констант равновесия, например гетерогенных жидких систем или крепких растворов, часто возникают серьезные трудности. Кроме состояния равновесия, иногда требуется найти скорость протекания реакции на различных стадиях процесса. Эта величина зависит от таких физических параметров, как вязкость, скорость диффузии, дисперсность и пр. Скорость большинства реакций, с которыми мы сталкиваемся при сварке, современными методами расчета определить затруднительно, и потому скорость реакций физико-химических процессов оценивается качественно.

Дата добавления: 2015-06-26