ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение свободной энергии при химических реакциях из "Физическая химия" При равновесии изменение свободной энергии равно нулю. Если АО С О, то реакция должна протекать в сторону образования соединения О, а если АО 0, то будет происходить его диссоциация. [c.52] Пусть имеется неравновесная смесь газов А, В и В, в которой они находятся при любых парциальных давлениях, например р л, р в, Рв- Найдем изменение свободной энергии при протекании этой реакции, когда -А и В при исходных давлениях рл и р в превращаются в О прн некотором давлении рЬ. [c.52] Величины L (Г) имеют такой же смысл, как и в уравнении 11.27). [c.52] Это важное уравнение, найденное Вант-Гоффом, позволяет вычислить изменение свободной энергии при химической реакции. Оно называется уравнением изотермы химической реакции. Если первоначальные давления газов в смеси выбраны таким образом, что отношение ро1 рА р вУ равно Кр, то, как отмечалось, АО = = О, и реакция в этом случае не пойдет. Если же в смеси величина р оУ будет настолько больше произведения р л (рвУ, что абсолютная величина второго члена правой части уравнения (II 1.11) станет больше первого, то АС О, и реакция должна протекать справа налево. Наоборот, при больших значениях р л и р в и малом р о величина АС отрицательна, и должно происходить образование О. [c.53] Таким образом, уравнение (III. 11) показывает, что величина ДС есть мера химического сродства, т. е. характеризует тенденцию веществ реагировать друг с другом с самопроизвольным образованием продуктов реакции. Очевидно, химическое сродство зависит не только от природы веществ и температуры, но и от их парциальных давлений. При изменении парциальных давлений в исходной смеси газов величина ДС может изменяться от +оо до —оо, проходя через нулевое значение при равновесии. [c.53] При низких температурах или при реакциях с малой величиной Д5 (например, при реакциях в твердом состоянии без участия газов) разница между Дй и ДЯ невелика, и, следовательно, принцип Бертло позволяет делать качественно правильные выводы. [c.53] В ЭТОМ случае величина называется стандартным или нормальным изменением свободной энергии. [c.54] Из уравнения (111.12) видно, что между стандартным изменением свободной энергии и константой равновесия существует непосредственная связь. Ввиду этого целесообразно составление таблиц величин ДС° для реакций образования веществ из элементов. Такие таблицы, как и таблицы тепловых эффектов, позволяют из относительно небольшого числа данных находить величины А0° и, следовательно, константы равновесия для многочисленных реакций. [c.54] В существующих таблицах приведены стандартные изменения свободных энергий при температуре 25° С. При этом для всех элементов в стандартном состоянии величины Д(5° приняты равными нулю. Такое условие вызвано тем, что для определения константы равновесия Кр существенно лишь изменение свободной энергии, и поэтому выбор начала отсчета не имеет значения. [c.54] Рассмотрим некоторые примеры использования таблиц стандартных величин для расчетов равновесий. [c.54] Таким образом, если в исходной смеси парциальное давление каждого из трех газов составляло 1 ат, то при равновесии парциальные давления водорода и кислорода будут исчезающе малы. [c.54] Таким образом, положительное значение Д0° означает, что данное соединение неустойчиво при стандартной температуре и должно распадаться на составляющие его элементы. [c.55] Вернуться к основной статье