Лекции по химии

Информация для студентов / Лекции по химии
Страница 4

Необратимый

V=const; Qv=ΔU

Qобр-TΔS=0

ΔU-TΔS<0 ΔF<0

Для процессов, протек при T, р=const, условием самопроизвольного течения явл уменьшение энергии Гиббса. Причем условием их равновесия явл достижение минимального значения для данного условия ф-ии G.

—1 dp=0 dT=0 dG=<0

—2 dV=0 dT=0 dF=<0

В хим т/д большее значение имеет ф-ия, наз хим пот-лом (μi).

μi – ф-ия характеризует состояние к-либо i-компонента в фазе данного состава при опр местных условиях.

Хим пот-л

– приращение изобарно-изотермичесокго пот-ла данной фазы при введении дополнит кол-ва i-компонента, при T,р=const и постоянных кол-вах др компонентов, содержащихся в данной фазе.

μi=(дGi/дni)p,T,j=i

G=Σμi*dni

Хим пот-л зависит от концентрации данного компонента и его вида, а также от вида и концентрации др компонентов в этой фазе.

Только в случае идеальн газа хим пот-л опр видом и концентрацией i-компонента и не зависит от концентрации др компонентов.

μi=μi˚+RTln(pini)

pi- парциальное давление i-компонента данной смеси

μi˚- хим потенциал, при парциал давлении =1

ni- кол-во вещества

Общим условием возможности самопроизвольного процесса будет равенство

Σμi*dni=0

Рассмотрим гомоген газ реакцию, к-ая протекает по заданному у-ию

υ1A1+ υ2A2↔ υ3A3+ υ4A4 n=υ

Эта обр хим реакция протекает до тех пор пока не установится равновесие между реагир в-вами. Кол-венно хим равновесие описывается з-ном действия масс.

V1=k1*p A1υ1*pA2υ2

V2=k2*p A3υ3*pA4υ4 V1=V2 условие равновесия

Закон действия масс

Выражение для хим потенц участников данной реакции

µ1=μ1˚+RTln(p1n1) исх в-ве μ2=μ2˚+RTln(p2n2) ∆G=μ1+μ2

μ3=… кон в-ве μ4=… ∆G=μ3+μ4

∆rG=∆конG-∆исхG=(μ3+μ4)-(μ1+μ2)=∆rG˚+RTln((p3υ3*p4υ4)/(p1υ1*p1υ1))

∆rG=∆rG˚+RTlnKP

в усл равнов ∆rG˚=-RTlnKp˚ ∆rG=0

условие нормального сродства или изотерма хим реакции в стандарт условиях. Задавая произвольное значение pi≠1, получаем

∆rG=-RTlnKP+ RTlnПpi где Пpi=(Пpiкон)/(Пpiисх)

↑ уравнение изотермы химич реакции

хим т/д позволяет определить константу равновесия какой-либо реакции при другой температуре, не ставя дополнительного эксперимента. Для этого существует ур-е изобары.

Ур-е изобары получается при дифференцировании уравнения изотермы химич реакции по температуре, и комбинировании полученного ур-я с ур-ем Гиббса-Гельмгольца

ΔG=-RTln(K˚)+RТln(Пpi)

ΔG=ΔH-T(дΔG/дТ)

dln(Kp)/dT=ΔH/(RT2) изобара

dln(Kс)/dT=ΔU/(RT2) изохора

Чтобы получить удобное для расчета мат выражение для ур-я изобары следует проинтегрировать дифференцированную форм; предполагая, что в небольшом интервале температур Т1–Т2 тепловой эффект реакции от температуры не зависит. Тогда получаем интегральную форму

ln(K1/K2)=ΔH(T1-T2)/(R*T1*T2) интегральная форма изобары

Следствия:

1) Можно рассчитать константу равновесия при Т2, отличающуюся от Т1 если известна К1 и тепловой эффект реакции в этом интервале темпер

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Смотрите также

Водные ресурсы
...

Синтез диэтилового эфира малоновой кислоты. Свойства и основные методы получения сложных эфиров
...

Технологии для улучшения экологических и эксплуатационных характеристик дизельных топлив
Экологически чистое дизельное топливо выпускают по ТУ 38.1011348—89. Технические условия предусматривают выпуск двух марок летнего (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) дизельного топлива с ...