химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

ывают свободной анергией химической реакции или ее изохорным потенциалом.

Если парциальные давления всех участников реакции в исходной неравновесной смеси равны единице (Pi=l)**t то из уравнения (VIII, 19) следует, что

AG° = — RT In Кр

(VIII, 20)

Величина ЛС° называется стандартным изобарным потенциалом реакции или стандартной свободной энергией реакции.

и AG0 можно уяснить с помощью следующей

* Равнозначно изложенному можно трактовать ДО как изменение изобарного потенциала при изменении количества реагирующих веществ на бесконечно малую величину (dj), пересчитанное на один «пробег реакции» (х изменяется от 0 до 1).

** Значения Р/=1 могут быть принципиально получены как в резервуарах чистых газов (при выводе закона действия масс по Вант-Гоффу), так и в химн-чески неравновесной смеси идеальных газов, в которой парциальное давление каждого из исходных и конечных веществ равно единице.

схемы. На рис. VIII, 2 изображена в общей форме зависимость величины AG от числа пробегов реакции при изотермическом переходе от исходных веществ

ствующие 1пР^=—оо, вследствие чего по уравнению (VIII, 19)

(0Х) при Р;=1 к чистым продуктам реакции (Ог) при Р,-=1. Величина может быть много меньше величины 0Х, когда получаемые вещества более устойчивы, чем смесь исходных (например; водяной пар по сравнению со смесью 2гЬ+О*). Может наблюдаться и обратный случай: G2>(?i (окись азота и смесь Na+Oa), а также случай, когда Gi~Gx (йодистый водород и смесь H24-J2). В начальном состоянии парциальные давления продуктов реакции равны нулю и соответ(-) =

ны нулю и

В равновесной смеси, при условии 0<х<1оо, В конечном состоянии парциальные давления исходных веществ рав( ' I =+ оо.

\ДГ /Р.т

(dGldi)p г=0 и касательная к кривой О—х горизонтальна. Величины (Ог—Gt) (разность значений G в начальной и конечной точках кривой О—х и Кр (связанная со значением у, определяющим состояние равновесия) взаимно и однозначно определяют друг друга. Чем больше величина G% отличается от Gt, тем ближе к одной из границ диаграммы положение равновесия. Чем больше сближаются величины Gi и Gs, тем ближе положение равновесия к середине диаграммы. Конкретный вид кривой зависит от стехиометрического типа реакции (набор коэффициентов в уравнении реакции) и от разности Ga—Gx (индивидуальные свойства участников реакции).

Рис. VIII, 2. Зависимость величины G от химической переменной у.

В каждой точке кривой G—х наклон касательной определяет сумму химичес(dG \

ких потенциалов, т. е. значение 1 J

\ и I Р.Т

в смеси данного состава. Эта величина изменяется вдоль кривой G—х оТ —00 через нуль до -j-oo. Стандартный изобарный потенциал реакции равен разности Gt—Gi.

Реальный химический процесс всегда протекает так, что изобарный потенциал изменяется по кривой в направлении к ее минимуму. При этом в зависимости от исходного состава смеси это изменение идет по правой или левой (по отношению к экстремуму) части кривой.

§ 4. Равновесие реакций, протекающих в газовой фазе без изменения числа молекул. Синтез и диссоциация HJ

Реакции, в результате которых число молекул не меняется, принадлежат к простейшему стехиометрическому типу реакций. К этому типу относятся многие реакции, в частности технически важные реакции получения водяного газа (СО+Н20 ^ СОа+ +Н2), синтеза окиси азота (N2-f-02:^:2NO) и др. Одной из первых реакций, протекающих без изменения числа молекул, равновесие которой было изучено (Боденштейн, 1897), является реакция синтеза йодистого водорода (1/8H2+1/8J2 = HJ).

Равновесие диссоциации йодистого водорода и образования его из простых веществ изучалось статическим методом. Различные количества иода взвешивали в цилиндрических ампулах, которые затем заполняли водородом,, другие ампулы заполняли чистым йодистым водородом. Все ампулы запаивали и затем выдерживали в термостате при постоянной темпера- JJJQ туре в интервале 300—500 еС. Вынутые из термостата ампулы быстро охлаждали на воздухе, и их содержимое анализировали.

На рис. VIII, 3 изображены результаты опытов Боденштейна при 448 °С. Из рисунка видно, что скорость обоих процессов уменьшается со временем, и доля распавшегося йодистого водорода стремится к постоянному пределу, который равен 21,4% от исходного количества HJ. Равновесие таким образом не зависит от направления процесса.

Рис. VIII, 3. Изменение во времени количества HJ при его образовании и диссоциации.

почто p.=^LRT=CiRTt лучим для реакции H2-f-J2=:2HJ:

Выразим константу равновесия реакции образования йодистого водорода через парциальные давления по уравнению (VIII, 9), а также через концентрации и числа молей. Учитывая,

К,

PHJ

РН2 PJ2

• HJ

Н2 J2

HJ

Н2 J2

(VIII, 21)

или для реакции

РШ

РН2 PJ2

'HJ

J/2 -1/2

сна CJ2

_ HJ

п1^ nV2

(VIII, 22)

RT

Множитель — (или RT) сокращается, так как число молекул и объем смеси в результате реакции не изменяются. Поэтому числовое значение константы равновесия в этом'случае будет одинаковым при выражении конс

страница 102
< 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
керамическая плитка рикамо
новогодние шары из войлока купить
вешалка для одежды напольная с чехлом икеа
KNSneva.ru - предлагает ноутбуки игровые купить - Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.

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
(07.12.2016)