Зависимость константы равновесия от температуры

G=0 dG = 0, d2G > 0

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

FeCl3 + 3NH4SCN Û Fe(SCN)3 + 3NH4Cl

Состояние системы с минимальной свободной энергией есть состояние термодинамического равновесия:

Изобарно-изотермические условия (P = const, T = const):

Термодинамическим равновесием называется такое состояние системы, которое при постоянстве внешних условий не изменяется во времени, причем эта неизменяемость не обусловлена каким-либо внешним процессом.

(химическое равновесие - частный случай термодинамического равновесного состояния.)

В общем виде условие химического равновесия (уравнение Гиббса – Дюгема) можно записать следующим образом:

Подставив в него зависимость химического потенциала от концентрации, получаем:

Для изобарно-изотермического процесса аналогичным образом можно получить выражение Изотермы химической реакции:

Если система находится в состоянии химического равновесия, то изменение ТД потенциала равно нулю (DG=0) получаем:

Здесь с_i и р_i – равновесные концентрации [Ci] и давления исходных веществ и продуктов реакции. Уравнение связывает константу равновесия со стандартным изменением энергии Гиббса в ходе реакции и позволяет ответить на вопрос, будет ли химическая реакция протекать самопроизвольно при данных концентрациях Сi (давлениях Рi) реагентов:

Направление химической реакции определяется по величине отношения:

1. Пс/ Kc = 1; DG = 0; =

2. Пс/ Kc < 1; DG < 0; ->

3. Пс/ Kc >1; DG >0; <-

Влияние температуры на положение равновесия получаем для зависимости константы равновесия от температуры уравнение– изобары Вант-Гоффа,

связывающую изменение константы химического равновесия с тепловым эффектом реакции:

Продифференцировав выражение по температуре,

(чем больше по абсолютной величине тепловой эффект химической реакции, тем сильнее влияет температура на величину константы равновесия.)

Дата добавления: 2013-12-12