Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Константа химического равновесия






Выразим математически наличие химического равновесия в системе, для чего, по определению равновесия, приравняем правые части выражений (4.2) и (4.3), а затем соберем все постоянные величины в одной части равенства, а переменные – в другой:

   
  . (4.4)

Величина Kc называется константой равновесия химической реакции. Индекс «c» означает, что константа определена по концентрациям.
В уравнении (4.4) концентрации отвечают равновесию и поэтому называются равновесными концентрациями. Уравнение (4.4) есть результат применения закона действующих масс к химическому равновесию. Константа химического равновесия Kc реагирующей системы равна произведению равновесных концентраций продуктов, возведенных в степени их стехиометрических коэффициентов, деленному на произведение равновесных концентраций реагентов, возведенных в степени своих стехиометрических коэффициентов.

Аналогичным образом легко получить другое выражение для константы химического равновесия гомогенной реакции в газовой фазе, учитывая, что концентрации реагирующих веществ пропорциональны их парциальным давлениям

  , (4.5)

где индекс «p» означает, что константа Kp определена через парциальные давления реагирующих веществ , , , в соответствующих степенях стехиометрических коэффициентов уравнения реакции. Константа химического равновесия Kp реагирующей системы равна произведению равновесных парциальных давлений продуктов, возведенных в степени их стехиометрических коэффициентов, деленному на произведение равновесных парциальных давлений реагентов, возведенных в степени своих стехиометрических коэффициентов. Константы химического равновесия Kc и Kp зависят от природы реагентов и температуры.

В выражения для констант равновесия (4.4) и (4.5) гетерогенных реакций концентрации твердых веществ не заносятся, если остальные реагенты – жидкости или газы, так как эти величины неизменны в процессе реакции. Ниже, в качестве примера, приводятся выражения для констант равновесия некоторых гомогенных и гетерогенных реакций. Отметим, что равновесные молярные концентрации часто принято обозначать с помощью квадратных скобок, в которые помещена формула соответствующего вещества.

Н2 + I2 Á 2НI

, ;

 

2Cu2O + O2 Á 4 CuO

, ;

 

N2 + 3H2 Á 2 NH3

.

В термодинамике доказывается тесная связь между величиной изменения стандартного изобарного потенциала Δ G 0 химической реакции и константой равновесия химической реакции Kp, что отражается формулой (4.6):

  , (4.6)

Формула (4.6) выводится из термодинамического критерия химического равновесия в изобарно-изотермических условиях термодинамической системы, согласно которому изменение изобарного потенциала Δ G реагирующей системы в окрестности химического равновесия равно нулю. Следует отметить, что в формуле (4.6) величина константы равновесия Kp является безразмерной, так как при её выводе используются не конкретные парциальные давления реагентов, а отношение этих парциальных давлений к стандартному давлению, которое обычно принимается равным одной физической атмосфере.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.