Химиялық тепе-теңдік константасының t-ға тәуелділігі. Вант- Гофф изобарасы және изохорасы.
Жоғарыда көрсетілген аА+вВ сС+dD реакция тұрақты қысымда жүргізіліп, t-ның өзгеруіне байланысты химиялық тепе-теңдік константасы қалай өзгеретінін анықтайық.
(4) теңдеудегі -ді парциал қысымдар ( ) тұрақты екенін ескере отырып, t-ра бойынша дифференциалдағанда
(5)
Термодинамикадағы Гиббс-Гельмгольц теңдеуі бойынша P=const жағдайда
және (6)
мұнда -химиялық реакция кезіндегі энтальпияның өзгерісі .
(6) теңдеуді (5)-ке қойсақ
+ және = (7)
Химиялық тепе-теңдік константасының ( ) тұрақты қысымда t-раға тәуелділігін көрсететін (7) –теңдеуі химиялық реакияның изобара теңдеуі немесе Вант-Гофф изобарасы деп аталады.
Егер реакция тұрақты көлемде (V=const) өтсе, онда дәл осы жолмен
= (8) теңдеуін аламыз, мұндағы - химиялық реакция кезіндегі ішкі энергияның өзгерісі.
(8)-теңдеуді химиялық реакцияның изохора теңдеуі немесе Вант-Гофф изохорасы деп атайды. Р-ның изохора теңдеуі сұйық ерітінділерде жүретін реакцияларға және газ емес заттардың реакциясына қолданылады.
Реал жүйелер үшін Вант-Гофф изобарасы мен изохорасы мына түрге келеді:
және (9)
Экзотермиялық реакцияларда ( ) Вант-Гофф изобарасы
= <0, сондықтан және t-раның өсуімен азаяды.
Эндотермиялық реакцияларда ( ) изобара теңдеуі
= >0, демек t-раның өсуімен және өседі.
Егер реакцияның жылу эффектісі болса, онда = =0, яғни t-раға тәуелсіз, бұл жағдай t-раның өте аз аралықтарында ғана байқалады. Көбінесе , сондықтан t-раның өзгеруімен химиялық тепе-теңдік константасы да өзгереді.
Достарыңызбен бөлісу: |
