химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

(296)

По аналогии с относительным давлением [см. уравнение (248)] введем относительную концентрацию с,°=с,/(1 моль-л-1) и условно назовем концентрацию 1 моль-л-1 нормальной. Член, который содержит логарифм коэффициента пропорциональности между молярной концентрацией и концентрацией в мольных долях, можно внести в стандартный химический потенциал. Однако такой способ расчета невозможен, если он относится к растворителю. Для растворителя

И! = р (Т, p)+RT In хг (297)

Неверное использование такого рода соотношений встречается довольно часто, что приводит к типичным ошибкам, например при расчете процесса диссоциации воды по закону действующих масс.

• Индекс 1 относится к растворителю, а индекс 2 — к растворенному веществу.

Необходимо иметь в виду, что, как показано выше, для чистых газов имеется остаточный химический потенциал, отсутствующий в конденсированных системах. Это является определенным преимуществом такого рода систем, так как стандартный химический потенциал газовых систем по определению не зависит от давления, а стандартный химический потенциал в разбавленных растворах и чистых конденсированных фазах почти не зависит от давления. Так как константа равновесия в соответствии с уравнениями (289) — (292) определяется лишь стандартной свободной энтальпией, это означает, что константа равновесия практически не зависит от давления для всех химических реакций. Имеются лишь немногие случаи, когда необходимо учитывать ее зависимость от давления вследствие того, что-оказывается невозможным пренебречь молярным объемом конденсированной фазы (пример такого процесса приведен позднее). Выделим четыре случая:

254

Химическая термодинамика

Химические и фазовые равновесия

2S5

идеальные газы и смеси газов

растворенное вещество в разбавленном идеальном растворе

ILL = V.i>iT,p!>)+RT\nct° растворитель в разбавленном идеальном растворе

индивидуальные конденсированные фазы "(T.p+RTlnl или в обобщенной форме

v.l = v.i°{T,FP)-T-RTUimt (298)

где вместо mt в зависимости от физического состояния вещества можно подставить величины р„ с„ xt и 1. Таким образом, имеются все исходные данные для вывода закона действующих масс в случае идеальных смешанных фаз. Аналогично выводу закона действующих масс для равновесия в газах из уравнений (289) —(292), учитывая условие равновесия 2тчц; = 0 и уравнения для химических потенциалов конденсированных фаз [уравнения (294) и (296)], можно получить уравнение константы равновесия, где содержание компонентов выражено в мольных долях (Кх) или относительных единицах (RTC). Тогда получаем следующие соотношения между константами равновесия и равновесным составом системы:

(299)

Можно связать между собой константы равновесия, определяемые уравнениями (299). Соотношения для взаимного пересчета констант равновесия получают после подстановки зависимости Pi от с, и Pi от х, [используют законы идеальных газов, уравнение (299)]. Введем обозначения р0=Ю1325 Па и с0=1 моль/Л. p, = c,RT, рг=х,р и

(ЗООВ)

р

= VM — средний молярный объем газовой смеси [уравнение (300 в)]. Для разбавленного идеального раствора

(ЗООГ) где VM — молярный объем чистого растворителя.

Следует еще раз подчеркнуть, что рассчитанные из термодинамических данных на основе изотермы химической реакции Вант-Гоффа константы равновесия являются безразмерными величинами. При расчете равновесного состава системы пользуются также константами равновесия, имеющими определенную размерность. В отличие от константы равновесия, заданной уравнением (299), такую константу обозначим Журз:

(301)

Связь между этими константами равновесия можно получить, подставив в уравнение (299) Pi°=pjp0 (где Ро= 101 325 Па). Для реакций, в которых Zv.O, К„ и KPV' отличаются по своему значению.

ПРИМЕР, Рассчитаем из полученной в предыдущем примере константы равновесия образования аммиака Д"р=6,3- 10s константы равновесия КС И

Решение. Из уравнения реакции (288) получим

2vj = 2-3- 1 =-2

Из уравнения (300а) следует

КО = КР (ЦТГ*"' ЫРОГ7™' = КР («ТУ ЫР,)3

=6,3-l(|)' = *rc_,3.8.10»

Из уравнения (3006) получим К,=*К,{Р')-™1 =КР(Р«)'; таким образом, А* пропорциональна относительному давлению в квадрате. Для Р°= = 101 325 Па р°=1, а следовательно, К,=К, = Ъ,ЪЛ№.

Константа равновесия КР"3 получается из уравнения (301):

АГрРз = A"pp„-2 = 6,3- 105(Ю1 325 Па)"2 = 6,14-Ю"5 Па-3 = 61,4 кПа"2

До сих пор речь шла о идеальных системах — идеальных газовых смесях и идеальных разбавленных растворах. Эти систеМЫ являются основной областью применения закона действующих масс. Для газовых смесей обычно не учитываются отклонения от законов идеального газа, если только не рассматриваются газовые реакции, протекающие при высоких давлениях. Для реакций в растворах дело обстоит не так просто. Уже при обычных небольших концентрациях растворенного вещества (Ю-3-*- Ю~2 моль/л) наблюдаются отклонения от идеального состояния. Эти отклонения учитываются умножением значений Концентраций в законе действующих масс на попр

страница 89
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
металлочерепица велюр
ноутбук DELL XPS 15 цена
металлические мусорные контейнеры
yung lean москва 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.09.2017)