ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Максимальная работа реакРастворы из "Термодинамика " Из этого уравнения по извеетным значениям ф[/ и V,- может быть вычислено значение К для данной реакции. [c.493] Уравнение (13.22) представляет собой закон действующих масс. Согласно этому закону в состоянии химического равновесия произведение концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях гу, есть величина, зависящая лишь от температуры и давления (или объема). Напомним, что для исходных веществ V,- положительны, а для конечных продуктов реакции — отрицательны. [c.493] С увеличением константы равновесия возрастают концентрации исходных продуктов и уменьшаются концентрации конечных продуктов реакции, т. е. реакция смещается в сторону распада конечных продуктов и увеличения концентрации иеходных продуктов. Наоборот, при уменьшении константы равновесия реакция смещается в направлении образования конечных продуктов, т. е. выход реакции возрастает. [c.493] В еостоянии, отличающемся при данных условиях (т. е. р н Т или V и Т) от равновесного, П [г ) К /) К, причем, как это ясно из условий равновесия, если П [ги) ]( ,) преобладает прямая реакция, а приП [г( ) ] / С К — обратная реакция. [c.493] Из уравнения (13.24) следует, что с повышением давления при Т = = onst константа химического равновесия в зависимости от знака суммы vj может как возрастать или убывать, так и оставаться неизменной. [c.494] Если реакция идет с общим уменьшением числа кмолей (как, например, реакция соединения кислорода и водорода с образованием паров воды 2Ha + Оа — 2НаО = 0), то Vy 0 и (3 1п К1др)т 0, т. е. при увеличении давления количество образующихся веществ (или конечных продуктов реакций в рассматриваемом примере НдО) будет возрастать. [c.494] Если реакция происходит с увеличением общего числа кмолей (например, диссоциация аммиака 2NH3—N2—ЗНа=0),то5] V,- 0и((3 1п К/др) о, т. е. увеличение давления приводит к уменьшению количества образующихся продуктов реакции (Na и Н3). [c.494] В случае реакции, при которой общее число кмолей не меняется (например, На + С1а — 2НС1 = 0), S V/ = о и (д In К др)т = 0, т. е. константа химического равновесия не зависит от давления. [c.494] Увеличение или уменьшение температуры при постоянном давлении приводит, согласно уравнению (13.26), к изменению величины константы химического равновесия тем большему, чем больше тепловой эффект реакции. Если Qp 0, т. е. реакция эндотермическая, то (Э In/С/(1Г)р 0 и константа равновесия убывает с увеличением температуры. Напротив, для экзотермической реакции д In К1дТ)р 0, т. е. константа равновесия возрастает с температурой. [c.494] Связь константы равновесия с давлением насыщенного пара. Определение численного значения констант химического равновесия различных реакций и расчет химического равновесия составляют важную задачу химической термодинамики. [c.495] Для любых конденсированных тел Ср — 0 при 7 — 0 для газов теплоемкость Ср ц убывает при 7— 0 крайне меделнно и только в непосредственной близости от абсолютного нуля температуры падает до нуля. Данных о теплоемкости газов при низких температурах практически нет поэтому целесообразно уравнение (13.27) преобразовать так, чтобы в него входили величины, достаточно точно определяемые экспериментально. [c.495] Практическая ценность формул (13.28) и (13.29) заключается в том, что они выражают К VI р через калорические величины, достаточно точно измеряемые в опыте. [c.496] Кроме фугнтивности для описания свойств реальных смесей и растворов пользуются также понятием термодинамической активности. [c.497] Гетерогенные реакции. Реакции, в которых реагирующие вещества находятся как в газообразной, так и в конденсированной (т. е. жидкой и твердой) фазах, называют гетерогенными. В этом случае реакции происходят между газообразными реагентами и пара.ми конденсированных фаз в пространстве над конденсированными реагентами. [c.497] Если конденсированная фаза состоит из чистых веществ, то ясно, что при химическом равновесии парциальное давление каждой из соответствующих паровых фаз будет равняться давлению насыщения, которое при данной температуре имеет постоянное значение. Поэтому давление паровой фазы будет определяться давлением насыщения и при данной температуре будет иметь постоянное значение. Вследствие этого давления паровых фаз конденсированных реагентов войдут в величину константы равновесия в виде постоянного множителя. Это означает, что конденсированные реагенты фактически не влияют на выражение закона действующих масс равным образом при вычислении максимальной полезной работы реакции следует учитывать только газообразные компоненты. [c.497] Из уравнения (13.30) следует, что полезная внешняя работа производится в том случае, если в начальный момент количество исходных реагентов превышает количество продуктов реакции, т. е. количество продуктов реакции меньше, а количество вступающих в реакцию компонентов больше, чем в состоянии химического равновесия тогда z и поэтому L 0. [c.498] Примером обратимой реакции при постоянных Тир является реакция, происходящая в гальваническом элементе между электролитом и веществом положительного электрода при малой силе тока в замкнутой цепи, когда джоулевой теплотой можно пренебречь. По величине максимальной э. д. с. элемента можно определить максимальную работу, а следовательно, и убыль энергии Гиббса в данной реакции. [c.498] При необратимом протекании реакции полезная работа будет меньше Г ах. [c.498] Вернуться к основной статье