Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Если на систему, находящуюся в равновесии, оказать воздействие извне, то равновесие смещается в сторону того процесса, протекание которого уменьшает оказываемое воздействие




Количественно состояние равновесия характеризуется константой равновесия, поэтому рассмотрим влияние различных факторов на константу равновесия и равновесный выход продуктов.

 

3. 3. 1. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнения изобары химической реакции.

Из сопоставления частного уравнения изотермы химической реакции

и уравнения Гиббса-Гельмгольца

следует, что

После приведения подобных членов получим уравнение изобары химической реакции:

Из дифференциального уравнения изобары химической реакции следует, что зависимость термодинамической константы равновесия Ka от температуры определяется знаком ΔrH. Проанализируем дифференциальное уравнение изобары.

1. Если тепловой эффект реакции ΔrH > 0 (реакция эндотермическая), то производная > 0, и функция возрастающая. Следовательно, термодинамическая константа равновесия Ka с ростом температуры увеличивается, и равновесный выход продуктов растет.

2. Если тепловой эффект реакции ΔrH < 0 (реакция экзотермическая), то производная < 0, и функция убывающая. Следовательно, термодинамическая константа равновесия Ka с ростом температуры уменьшается, и равновесный выход продуктов падает.

3. Если тепловой эффект реакции ΔrH = 0, то производная = 0, и функция . Следовательно, термодинамическая константа равновесия Ka не зависит от температуры. Этот случай практически не наблюдается.

Анализ уравнения изобары химической реакции показывает полное соответствие с принципом Ле Шателье. Таким образом, уравнение изобары химической реакции является термодинамическим обоснованием принципа Ле Шателье.

 

3. 3. 2. Влияние давления на равновесный выход продуктов химической реакции.

Влияние давления на химическое равновесие проанализируем с помощью полученного в разд. 3. 1. уравнения

Как было показано ранее, термодинамическая константа равновесия от давления не зависит, следовательно, при P ≤ 50 атм = Ka f(P). От давления зависит практическая константа равновесия Kn. Эту зависимость удобно анализировать, переписав уравнение в виде:

Из уравнения видно, что зависимость практической константы равновесия Kn, а, следовательно, и равновесного выхода продуктов, определяется знаком . Проанализируем эту зависимость.

1. Если , то с увеличением общего давления в системе практическая константа равновесия Kn уменьшится и равновесный выход продуктов реакции упадет.

2. Если , то с увеличением общего давления в системе практическая константа равновесия Kn увеличится и равновесный выход продуктов реакции возрастет.

3. Если , то с увеличением общего давления в системе практическая константа равновесия Kn не изменится, следовательно, давление в этом случае не влияет на равновесный выход продуктов реакции.







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 2333. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия