химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

танты любым способом (через р{ или через ci и даже через п^. В связи с этим отбросим для данного случая индекс р в символе Кр.

Обозначим числа молей Н2 и J2, взятые вначале, через а и Ь, а число молей образовавшегося HJ—через х. Тогда числа молей реагирующих веществ в равновесной смеси будут равны:

пш=*х; пщ = а ^; пн= Ь ~Подставив эти значения в уравнение (VIII, 22), получим:

К'= * (VIII, 22а)

откуда

х_ К'2(а + Ь) 4- УК'* (а + ЬГ ~ 4 (К'2 - 4) К'2 ab ,уш 2т)

/С'2 — 4 [

Зная величины К' и а и Ь, можно вычислить х и сравнить с опытными величинами.

Таблица VIII, 1 Равновесие образования йодистого водорода при 444, 50С

Исходные количества, см% (при 0°С и 1 атм) Равновесные количества, см& (при О'С и 1 атм) к.' Равновесное количество HJ, вычисленное по ур. (VIII, 22 б)

н2 н2 J2 HJ

8,10 7,94 8,07 8,12 8,02 7,89 2,94 5,30 9,27 14,44 27,53 33,13 5,27 5,18 1,40 0,72 0,32 0,33 0,13 0,54

2,60

7,03 19,83 25,54 5,66 9,52 13,34 14,82 15,40 15,12 6,839 7,266 6,992 6,588 6,113 (5,209) 5,62

9,40 13,24 14,86 15,51 15,37

Среднее 6,76

В табл. VIII, 1 приведены значения К (столбец 6), рассчитанные по уравнению (VIII, 22а) на основании опытных данных (столбцы 1—5), а также равновесное количество HJ (столбец 7), вычисленное по уравнению (VIII, 226) при среднем значении константы равновесия (i('=6,76). Несмотря на сравнительно значительные колебания величины К', равновесные количества HJ, вычисленные по уравнению (VIII, 226), совпадают с опытными в пределах ошибок опыта.

Рассмотрим теперь реакцию термической диссоциации HJ, обратную разобранной:

HJ = -у Н2 + J2

Константа равновесия этой реакции обратна по величине константе реакции образования HJ:

1 PhVj?

К" = =

Для данной реакции, как и для всякой реакции диссоциации, константа равновесия может быть выражена через степень диссоциации а, являющуюся, как известно, долей (от исходного числа п0 молекул) продиссоциировавших молекул.

Очевидно, в рассматриваемой реакции числа молей реагирующих веществ при равновесии равны:

"ш = (1 — «) п0; пщ = п, =

2 ' J2

Подставив эти значения в выражение для константы равновесия, получим:

К'=-Щ=щ или К = ^=^- (VIII, 23) Решая это уравнение в отношении а, получаем:

a=TJWT^=K4~2 (VIII, 23а)

Если в исходной смеси, кроме Ш, находится один из продуктов реакции, то степень диссоциации принимает иное значение (а'). Пусть к п0 молей HJ прибавлено а молей Н2, тогда:

лщ = (1— а)п0; nHt = ащ

~~ 2

Подставив эти выражения в уравнение константы диссоциации, получим:

К' = - = 1 2,,-.-) (VIII, 24)

Решаем уравнение (VIII, 24) относительно а':

«" + п.

« F ,л 12" Л а'

а'= 5 (VIII, 24а>

Степень диссоциации чистого HJ, рассчитанная по уравнению (VIII, 23а) при 444,5 °К (К'=6,7б и К" = 0,148), равна а=0,228. Если к 10 см3 HJ прибавлено 3 см3 Н2, то степень диссоциации при той же температуре будет равна (расчет по уравнению (VIII, 24а) а'=0,101. Таким образом степень диссоциации уменьшается при прибавлении к диссоциирующему веществу одного из продуктов диссоциации.

От общего давления степень диссоциации HJ не зависит, и при сжатии равновесной смеси ее состав не изменяется.

Степень диссоциации а и константа диссоциации К" являются количественными характеристиками прочности соединения и у разных веществ они, естественно, различны (при одинаковых условиях). Так, для трех галоидоводородов HJ, НВг и НС1 при 800 0К степени диссоциации равны соответственно 0,25; 3,210-* и 6,5-10~6, а константы диссоциации составляют 0,165; 3,2-10~* и 3,25-10"».

Следовательно, наиболее устойчивым соединением при 800 °К является НС1, а наименее устойчивым—HJ.

§ 5. Равновесие реакций, протекающих в газовой фазе с изменением числа молекул

Рассмотрим теперь равновесие реакций, протекающих с изменением числа молекул. Наиболее простыми из таких реакций являются реакции диссоциации одной молекулы на две одинаковые или разные молекулы (атома). К таким реакциям относятся, например, диссоциация молекулярных иода, брома, хлора, азота, кислорода и т. д. на атомы, а также реакции N204=2N02, РС16 = —РС13+С12 и др.

Рассмотрим реакцию диссоциации N204, удобную для изучения при температурах, близких к комнатной.

Выразим константу равновесия этой реакции

v РкОг

А 0 —

PN204

через а—степень диссоциации N204.

Из /20 молей N204 остается в результате частичной диссоциации (1—а) пй молей N204 и получается 2ащ молей NOs. Общее число молей в равновесной смеси составит 2л = (1 +а)л0. При этом парциальные давления будут равны:

ПЫОч 2g

0NO2 = ^N02 = Р ~ Р 1 + я

п — Рг _ р "№04 _ р 1 —а

Pn2o4 — ^%2о4 — ^ Sn — И г+1 Подставив эти выражения в уравнение для /Ср, получим

V7 "~~ (1 _|_ а)2(1 —а)Р ~" 1 — я

Поскольку Кр не зависит от давления (для идеальных газов), то, как видно из уравнения (VIII, 25), с ростом давления степень диссоциации N204 уменьшается (в соответствии с законом смещения равновесия

страница 103
< 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
свадебный букет из ранункулюсов
Компания Ренессанс: лестница металлическая уличная - доставка, монтаж.
кресло престиж описание
Рекомендуем приобрести в КНС Нева APC BR1500G-RS - специальные условия для корпоративных клиентов в Санкт-Петербурге!

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)