ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Равновесие реакций, протекающих в газовой фазе с изменением числа молекул из "Курс физической химии Том 1 Издание 2" Рассмотрим реакцию диссоциации N2O4, удобную для изучения при температурах, близких к комнатной. [c.260] Поскольку Кр не зависит от давления (для идеальных газов), то, как видно из уравнения (УП1, 25), с ростом давления степень диссоциации N204 уменьщается (в соответствии с законом смещения равновесия). Этим реакции, протекающие с изменением числа молекул, отличаются от реакций, рассмотренных в предыдущем параграфе (диссоциация Н1 и др.). [c.260] Степень диссоциации веществ, при распаде которых число молекул изменяется, может быть найдена при различных температурах и давлениях путем измерения плотности равновесной смеси. [c.260] Здесь ш/а = р —плотность равновесной смеси. [c.260] Ниже приведены значения степени диссоциации N2O4 при 49,7° С и различных давлениях, найденные указанным путем на опыте и вычисленные по уравнению (VHI, 25). [c.261] Оба значения при всех давлениях практически совпадают. Степень диссоциации, как и должно быть, уменьшается с увеличением давления. [c.261] Поскольку Кр не зависит от давления (для идеальных газов), постольку и Кс от него не зависит. Константа же Кх = КрР зависит от давления и не зависит от относительных количеств компонентов исходной смеси. [c.262] К рассмотренному типу принадлежит важнейшая промышленная реакция контактного получения серного ангидрида. Константу равновесия этой реакции (если SO2 и О2 находятся в исходной смеси Б эквивалентных количествах) можно выразить отношением, обратным отношению (VIH, 31). Так как в равновесной смеси количества всех компонентов при практически используемых температурах соизмеримы, то составление упрощенного выражения, подобного выражению (VIII,31а), недопустимо. [c.263] В общем случае исходные количества SO2 и О2 неэквивалентны, и выражать /(р через степень диссоциации SO3 нельзя. [c.263] Константу равновесия в данном случае можно выразить с помощью другой, наиболее важной для техники величины — степени превращения SO2. Степень превращения SO2 равна доле исходного количества SO2, вступившей в реакцию. Очевидно, чем больше эта величина, тем полнее протекает реакция, т. е. тем больше образуется SO3. [c.263] К иному стехиометрическому типу, нежели реакция получения SO3, относится одна из важнейших реакций неорганического синтеза— получение аммиака из азота и водорода. [c.264] Для данного значения а (взятого из практики) находят кажущиеся константы К р, подставляя в уравнение (VIII, 32) разные значения р (в пределах встречающихся на практике). Строят кривую Кр—р. Аналогичные кривые строят для других значений а. [c.264] Пользуясь построенными кривыми, находят величину Р по истинному значению Кр при заданном значении а (если заданное значение а не соответствует ни одной из кривых с постоянными а, то интерполируют между кри выми). [c.264] В табл. VHI, 3 приведен найденный опытным путем выход (мольная доля в равновесной смеси) аммиака из стехиометрической смеси Нг и N2 при 450° С и разных давлениях (для сравнения с мольной долей в таблице даются также значения степени диссоциации а аммиака). В последнем столбце таблицы показаны значения константы равновесия, вычисленные по уравнению (VIH, 33) из опытных данных. [c.265] Рассмотрение нескольких конкретных примеров газовых равновесий показывает, что вид выражений для константы равновесия изменяется в зависимости от стехиометрического типа реакции и величины, выбранной для характеристики процесса (степень диссоциации, степень превращения, мольная доля и т. д.). [c.266] Выбор последних величин произволен. Поэтому, исходя из общего уравнения для константы равновесия, написанного в соответствии со стехиометрическим уравнением реакции, следует в каждом конкретном случае найти выражение константы равновесия через любые желательные величины. [c.266] Константа К-р наиболее уДобна для выводов и расчетов. Так, при использовании константы /(р, легко и автоматически учитывается влияние индифферентного газа — компонента газовой реакции. Если общее давление не входит в выражение для /Ср (случай постоянства числа молей), то индифферентный газ не влияет на равновесие если же число молей меняется в процессе реакции, то прибавление индифферентного газа может изменить выход продуктов реакции. [c.266] Для учета влияния индифферентного газа на равновесие следует поступать одним из указанных ниже способов. [c.266] Вернуться к основной статье