Уравнение изобары химической реакции

Химическая термодинамика позволяет определить константу равновесия при какой-либо температуре, если известны константы равновесия при другой температуре и тепловой эффект реакции.

Реакция: , протекающая в газовой фазе. Приближение идеального газа.

не зависит от давления, но зависит от температуры. Воспользуемся уравнением Гиббса-Гельмгольца:

– уравнение изобары химической реакции в дифференциальной форме.

Аналогично можно вывести уравнение изохоры

На практике пользуются интегральной формой уравнения изобары химической реакции:

Следствие 1

Для эндотермической реакции равновесие смещается в сторону прямой реакции

Для экзотермической реакции равновесие смещается в сторону обратной реакции

Следствие 2

Уравнение можно представить в виде линейной зависимости . Тогда по тангенсу угла наклона зависимости lnK = f(T⁻¹) можно определить тепловой эффект реакции:

Метод приведенных энергий Гиббса Метод Темкина-Шварцмана Равновесие в гетерогенной системе

Гетерогенными называются системы, компоненты которых находятся в разных фазах.

Фаза – совокупность гомогенных (однородных) частей системы, одинаковых по своему составу, физическим и химическим свойствам и отделенных друг от друга поверхностью раздела фаз.

Гетерогенные процессы протекают на поверхности раздела фаз.

Гетерогенная реакция состоит из следующих основных стадий:

= Доставка реагентов к поверхности

= Реакция на поверхности

= Отвод продуктов от поверхности

Число компонентов системы – ее характеристика.

Число компонентов системы равно числу составляющих веществ за вычетом числа уравнений, связывающих концентрации этих веществ на момент равновесия.

Условие равновесия в гетерогенной системе

Компонент системы переходит из одной фазы в другую:

Баланс такого процесса:

Вещество
Было:	n	0
Реакция:	–x	+x
Итого:	n–x	+x

Т.е. сколько вещества убыло в фазе α, столько же его появилось в фазе β.

Тогда можно приравнять

и

или

В состоянии равновесия или

Следовательно

– условие равновесия в гетерогенной системе

Условием равновесия в гетерогенной системе является равенство химических потенциалов или равенство дифференциалов химических потенциалов каждого компонента во всех фазах системы.

Условия самопроизвольного перехода вещества из одной фазы в другую:

или

Самопроизвольный переход вещества из одной фазы в другую идет в направлении понижения химического потенциала.

Следствие 1 (для газов)

В состоянии равновесия для реальных газов и в случае идеальной газовой смеси.

Условия самопроизвольного перехода для реальных газов и в случае идеальной газовой смеси.

Следствие 2 для конденсированных систем

В состоянии равновесия для реальных систем и в случае идеальной системы.

Условия самопроизвольного перехода для реальных систем и в случае идеальной системы.

Следствие 3. В состоянии равновесия и