Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Другие константы равновесия




Расчеты равновесного состава по ЗДМ

Свойства констант равновесия

Термодинамический вывод закона действующих масс.

СВОЙСТВА ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1. Равновесие имеет динамический характер, т.е. достигается и поддерживается благодаря равенству скоростей прямой и обратной реакций.

2. К равновесию можно подойти с противоположных сторон (пример - синтез аммиака).

3. При неизменных внешних условиях равновесные парциальные давления или концентрации неизменны.

4. При равновесии энергия Гиббса принимает минимальное значение.

 

Рассмотрим химическую реакцию:

aA+bB = lL+mM

Напишем для нее изменение энергии Гиббса:

DG=lml0+lRTlnPl+mmm0+mRTlnPm-ama0-aRTlnPa -bmb0-bRTlnPb

Введем новую переменную - глубину протекания реакции x, так что она растет от 0 до 1. Изменение числа молей компонентов по мере прохождения реакции пропорционально dx: dna=adx, dnb=bdx, dnl=ldx, dnm=mdx. Условие равновесия: dG=Smidni=0. Подставим вместо dni вышенаписанные выражения:

dG=(lml+mmm-ama-bmb)dx.

Условие минимума G: dG/dx=0, то-есть скобка (равная вышенаписанному DG) должна быть =0.

При равновесии DG=0 и получаем:

lml0+ mmm0- ama0- bmb0= - RTln(Pl lPmm/PaaPbb)

 

Величина в левой части равна DG0 и не зависит от давления, Следовательно, правая часть тоже не зависит от общего давления. Величина под логарифмом называется константой равновесия: это отношение произведений равновесных парциальных давлений продуктов и исходных веществ, каждое из которых возведено в степень, равную соответствующему стехиометрическому коэффициенту.

1. Величина и размерность константы зависит от написания химического уравнения, то-есть от стехиометрических коэффициентов.

2. Константа прямой реакции равна обратному значению константы обратной реакции.

3. Константы бывают очень большими и очень малыми (от 10-30 до 1090)

 

Рассмотрим метод расчета состава равновесной смеси после протекания реакции. Составляем таблицу и вводим степень превращения a. Это доля первого вещества в уравнении реакции, прореагировавшая к наступлению равновесия.

 

  N2 + 3H2 = 2NH3
Исх. Состав (в молях)      
Прореагировало или образовалось (в молях) a 3a 2a
Равновесный состав (в молях) 1-a 1-3a 2a
Равновесные парциальные давления (1- a) P /(2-2a) (1-3 a)P/(2-2 a) 2 a P/(2-2 a)

 

Теперь необходимо записать формулу для константы равновесия данной реакции и подставить записанные в таблице равновесные парциальные давления компонентов. Затем надо решить полученное уравнение относительно a.

Можно выразить К через концентрации, т.к. РV=nRT, P=nRT/V=cRT. Подставляем в выражение для Кр и получаем:

Крс(RT)l+m-a-b

Т.о., Кс также не зависит от общего давления. Если же выразить константу равновесия через мольные доли хi компонентов, получим:

КрхРl+m-a-b

Так как Р переменная, Кх должна зависеть от давления. Если число газообразных молекул продуктов больше, чем число газообразных молекул исходных веществ, повышение общего давления должно сместить равновесие влево (Кх уменьшится).




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 503; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.