химический каталог




Анорганикум Том 1

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

данному моменту времени, называют степенью диссоциации а. Степень диссоциации— безразмерная величина, значение которой может меняться от 0 до 1. Если а=0, то распад газа не происходит, если а~ = 1, то газ полностью диссоциирован.

Рассмотрим, например, реакцию диссоциации пентахлорида фосфора

РС16 z?= РС1Э + С12 (336)

В начальный момент имелось ri0 молей PCI5. Закон действующих масс для этой реакции, если выразить его через мольные Доли [p=Xip°), можно записать следующим образом:

Очевидно, что с увеличением давления равновесие смещается Влево. Определим молярный состав в системе для начального состояния и для состояния, соответствующего степени диссоциации а, а также суммарное число молей в системе:

РС15 PCI, Ch Inj

Исходное состояние п0 — — п,

Равновесное состоя- п0(1—а) ап0 ало ло(1+а)

вне

270

Химическая термодинамика

Закон действующих масс для газовых реакций

271

ЛС12Теперь можно рассчитать содержание (в мольных долях) веществ в реакционной смеси:

1 +я

1 — а а а

*РС16 — j + А 1 ХРС\3

1 +а

Подставим эти выражения в уравнение (337), после чего получим уравнение для расчета степени диссоциации а из константы равновесия реакции диссоциации Кр'ТГ <338>

В это уравнение не входит число молей По вещества в исходном состоянии, и его легко решить относительно а:

(339)

Из последнего уравнения легко вычислить а для заданного значения константы АГр (последняя зависит от температуры). Для р" = 1 получим

:1 ?К„=10-4 сс«к10-а

Кр=1(Гг ах [О'1

/С=1 а 0,707

10-а 2

(340)

Рассмотрим другой пример газовой реакции: Оа =г=е 20

Эта реакция отличается от рассмотренной ранее только тем, что исходная молекула распадается на два одинаковых атома. Это

Рис Б 24. Зависимость степени диссоциации от логарифма константы равновесия

приводит к несколько иному соотношению между Кр и а. Вновь определим состав реакционной смеси

/С„= 10: 1—Кр=Р»

хог

(341)

Полученные результаты можно нанести на лрафик зависимости а от IgKp (рис. Б.24). Приведенная на рис. Б.24 кривая рассчитана для частного случая, однако она типична для большинства подобных реакций.

При малых Kv происходит постепенное увеличение а, при Кр=1 наблюдается сильный рост а, и, наконец, при достаточно больших КР а постепенено приближается к 1. Практически это означает, что если константа равновесия на несколько порядков меньше единицы, то выход реакции близок к нулю, а степень диссоциации значительно меньше единицы. Если же константа равновесия на 2 или 3 порядка больше 1, то равновесие реакции полностью смещено направо и реакция протекает практически до конца. При очень больших или очень малых Кр можно упростить уравнение (338). При малых а можно принять 1—а»1; при а, близком к 1, можно считать числитель-а=1 и учитывать только знаменатель (1—а). Такие допущения особенно важны для расчетов более сложных газовых реакций, описываемых уравнениями третьего или четвертого порядков.

2п0а 2а 1+а

по

я»(1 + а)

Исходное состояние «о

Равновесное состояние л„(1—а) 1—а

Содержание веществ в I_LO:

реакционной смеси (в "Т"

мольных долях)

(342)

Согласно закону действующих масс,

4а2

КВ = Р>Особенность этого уравнения — появление коэффициента 4, что можно объяснить кинетическими закономерностями. При одинаковых константах реакции и давлении р" величина а, вычисленная из уравнения (338), оказывается больше, чем полученная из уравнения (342). Это объясняется тем, что реакция образования Ог идет быстрее, чем реакция образование пента-хлорида фосфора (336), в которой для осуществления элементарного акта реакции должны столкнуться разные молекулы.

Химическая термодинамика

Закон действующих масс для газовых реакций

27Это уравнение имеет довольно сложный вид, однако после извлечения квадратного корня из выражений, стоящих по обе-стороны знака равенства, получается обычное квадратное уравнение относительно у.

Если исходные вещества не находятся в стехиометрической соотношении,, то величинами а и -у пользоваться нельзя. Введем новый параметр—число прореагировавших молей |. Оно характеризует число молей исходных веществ, прореагировавших в эквивалентном соотношении до равновесного состояния. Параметр ? измеряется в молях; он показывает, сколько молей продуктов реакции в эквивалентном соотношении находится в системе в данный момент времени. Если ? увеличивается, то реакция идет слева направо,, если уменьшается, то реакция протекает в обратном направлении. Предположим, что перед тем, как началась реакция (343), было смешано я0со? и в°н2 молей. Тогда закон действующих масс, выраженный через |, имеет следующий вид:

акцихшной смеси:

Исходное состояние

Равновесное состояние

Содержание веществ в реакционной смеси (в мольных долях)

Равновесие не зависит от давления, так как в ходе реакции чГло молей газа в системе не меняется. Определим состав ре СО H2Oj 2л(

я„ - - 2л,

Ло(1 -У) ЧУ ад

1-V У V

2 2 2 2

(345)

После извлечения корня из уравнения (345) получим линейное уравнение

страница 96
< 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
купить билеты в дк октябрь подольск
http://taxiru.ru/zakon69-2/
аренда автомобилей микроавтобусов в москве
декоретто - интернет-магазин наклеекна кафель

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
(19.10.2017)