химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

химические потенциалы выразить как функции концентраций, парциальных давлений и т. п. компонентов, участвующих в реакции. Соответствующие функции определяются уравнениями (V, 26), (V, 26а) и (V, 266), если компоненты являются идеальными газами, или уравнением (V, 27), если компоненты—реальные газы. Для растворов химический потенциал в уравнении (VIII, 6) заменяется уравнениями (VI, 13) для идеальных растворов или (VI, 24) для реальных растворов.

В качестве основных исходных уравнений при рассмотрении газовых реакций используются выражение (V, 26а): \it =gj(T) + -г-^Пп pt (для смеси идеальных газов) и выражение (V, 27): =g'i(T)-{-RT{nft (для смеси реальных газов).

Подставив значение химического потенциала из уравнения (V, 26а) в уравнение (VIII, 6), получим при равновесии:

2vzg/ (Т) + ?TZv, 1пр,,равн. = О (VIII, 7)

Откуда

2*|1пр,.,«.= Ztg?L = f(T) (VIII, 8)

т. е. левая часть уравнения есть функция только температуры.

Опускаем индекс «равн.» и заменяем сумму логарифмов р^ логарифмом произведения pt> a f(T)—логарифмом некоторой функции КР(Т):

Ып(Р;') = -±$?? = 1пК,(Т) (VIII. 8а)

или

П [Р]') = ?Нг^г1- = КР ^ i Pi Рг '••

Величина Кр) выраженная через равновесные парциальные давления в идеальной газовой смеси, есть функция только температуры и не зависит от суммарного давления и парциальных давлений компонентов в исходной смеси, т. е. от относительных исходных количеств компонентов. При постоянной температуре Kp=const.

Величина Кр называется константой химического равновесия

(или, короче, константой равновесия), а уравнение (VIII, 9)—

законом действия масс.

' i '

Величина Ч I "'при постоянной температуре не зависит от

того, с какой стороны достигнуто равновесие [т. е. от того, протекала ли реакция (VIII, 1) слева направо или справа налево], так как перемена знаков обеих сумм в уравнении (VIII, 7) на обратные не нарушает этого равенства и правильности последующих рассуждений.

Имея дело с реальными газами, используем уравнение (V, 27) и совершенно тем же путем при T=const получаем:

Величина Kf не зависит от давления, величина же Кр для равновесной смеси реальных газов зависит от давления и по мере уменьшения его стремится к величине Kf, поскольку реальная газовая смесь приближается к идеальному состоянию.

В применении к конкретной химической реакции, например синтезу аммиака

ЗН2 + N2 = 2NH3

константы равновесия Кр и Kf приобретают следующий вид:

K,= J%- (VIII, И)

Важно помнить, что вид выражения для константы равновесия и ее числовое значение зависят от того, в каком направлении и для каких количеств написано стехиометрическое уравнение реакции. Так, уменьшив вдвое коэффициент уравнения синтеза аммиака

3/2H2 + V2N2 = NH3

получим иное выражение и иную величину константы равновесия:

Kp=-^^ = VKP (VIII, 12)

Как будет показано ниже, это выражение, несмотря на дробные степени, более удобно для числовых расчетов, чем первоначальное.

Если уравнение реакции написать в обратном направлении:

2NH3 = ЗН2 + N2

то константа равновесия примет вид:

Pnh3

Кр

(VIII, 13>

[N~

и

Очевидно, возможно большое число различных написаний уравнения одной и той же химической реакции и различных числовых значений константы одного и того же равновесия, что не может вызвать путаницы, если запись числового значения константы равновесия всегда сопровождается записью соответствующего уравнения реакции или полной записью выражения константы по образцу уравнения (VIII, 11).

Закон действия масс может быть выведен совершенно другим, однако тоже термодинамическим путем, а именно так называемым методом циклов.

Метод циклов имеет преимущество наглядностн. Однако им не всегда удобно пользоваться, тан как в более сложных случаях трудно разбить процесс на простые и легко количественно учитываемые частные процессы.

' H8+NA+ !' ; +NH3 If

Принцип излагаемого ниже вывода дан Вант-Гоффом (1886) и носит название метода ящика Вант-Гоффа. Изложим этот метод для частного случая реакции синтеза аммиака.

Рис. VIII, 1. Ящик Вант-Гоффа.

В очень большом ящике А (рис. VIII, 1), помещенном в термостат с постоянной температурой 7\ находится равновесная смесь водорода, азота и аммиака с парциальными давлениями рИ , р^ и pNH . Ящик имеет три отверстия, закрытые

отодвигающимися заслонками и, кроме того, перегородками (отмечены пунктиром), каждая из которых проницаема для одного из газов и непроницаема для других. В отдельных, очень больших резервуарах Бг, Бз, ?3, также термостатированных, имеются запасы чистых водорода, азота и аммиака при произвольно выбранных давлениях Рн^, Р^ц Р^^. К, отверстиям в этих резервуарах, а также к отверстиям в ящике А, снабженным заслонками, могут присоединяться цилиндры с поршнями и заслонками.

Процесс образования аммиака из водорода и азота проводим следующим образом. Цилиндры с поршнями присоединяем к резервуарам с водородом и азотом, отодвигаем заслонки и, медленно двигая поршни, отбираем в цилиндры три моля (Ун объемов) водо

страница 100
< 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

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


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

 

 

Реклама
матренино дачный поселок
курсы автокад на курской
купить видеорегистратор каркам
курсы по обучению визажистов

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
(09.12.2016)