Вант-Гоффа ящик равновесия

В исследовании термодинамики химических превращений в конце XIX в. большую роль сыграли работы голландского физикохимика Я. X. Вант-Гоффа. Мысленно проведя газовую реакцию в равновесных условиях, т. е. сжимая и расширяя газы с совершением максимальной работы в так называемом ящике Вант-Гоффа , он вывел знаменитое уравнение изотермы химической реакции, которым связал максимальную работу, т. е. изменение энергии Гиббса в реакции, с известной из закона действия масс константой химической реакции. Так закон действия масс получил свое термодинамическое обоснование. Вант-Гофф вывел также зависимость константы реакции от температуры, получившую название уравнения изобары химической реакции. Он показал, что знак и крутизна этой зависимости определяются знаком теплового эффекта реакции, чем термодинамически обосновал принцип смещения равновесия Ле-Шателье-Брауна (1884). [c.317]

Допустим, что реакция идет в ящике равновесия Вант-Гоффа при постоянной, произвольно заданной температуре, термодинамически обратимо. Ящик представляет собой большой резервуар, наполненный смесью трех газов в произвольных количествах, достигнувшей состояния химического равновесия (рис. 38). Равновесные парциальные давления газов в ящике обозначим через Рь Рг и рз. Ящик снабжен тремя окошками, затянутыми полупроницаемыми перегородками 1, 2 к 3, каждая из которых свободно пропускает один из трех газов и задерживает остальные. Эти окошки закрыты заслонками. [c.123]

Известно абстрактное рассмотрение перехода системы из состояния, когда концентрации всех веществ (в нашем учае Нг, 12, Н1) равны единице, к состоянию равновесия. Называется оно методом ящика Вант-Гоффа . Метод прост, долог в изложении. Важен его результат — уравнение [c.69]

Заменив отношения парциальных давлений компонентов реакции в ящике Вант-Гоффа константой равновесия Кр и учитывая, что работа совершалась системой за счет убыли изобарного потенциала, получим [c.125]

Приложение А. Совершение механической работы в хо де реакции в газообразной среде. Равновес ный ящик Вант-Гоффа. . . . Приложение В. Пример тепловой машины. Машина Фи [c.299]

Таким образом, между константой равновесия и максимальной полезной работой существует вполне определенная связь. Вывод уравнения, связывающего максимальную работу и константу равновесия с использованием так называемого ящика равновесия , был предложен голландским физико-химиком Вант Гоффом (1884 г.). Для вывода такого уравнения необходимо прежде всего доказать, что термодинамически обратимый химический процесс может быть осуществлен. Для этого надо выполнить следующие условия процесс должен протекать бесконечно медленно. Концентрации реагирующих веществ не должны (практически) отличаться от концентраций, соответствующих состоянию равновесия. Кроме того, должны отсутствовать процессы диссипации энергии (например, трение и отдача тепла). Вант Гоффу удалось показать, что с помощью ящика равновесия эти условия с достаточной степенью точности можно выполнить. [c.128]

Почему же в константе равновесия гетерогенной системы (при упомянутых ограничениях) не присутствуют парциальные давления насыщенных паров С наибольшей ясностью ответ на этот вопрос дается мысленным повторением процессов активного уравновешивания химических сил в ящике Вант-Гоффа. Вспомним, что выражение [c.322]

Изучение связи максимальной работы с константой равновесия требует более конкретного рассмотрения проблемы химического сродства отдельных реагентов друг к другу. Прежде всего следует найти какую-либо возможность измерения максимальной работы химической реакции. Для решения этой задачи с целью более наглядного изложения часто рассматривают так называемый ящик равновесия или ящик Вант-Гоффа (рис. 32), который представляет собой гипотетическую модель, позволяющую каждый исходный реагент в отдельности сжимать или расширять в цилиндре с поршнем 1 н 2 от исходного давления до равновесного. Для этого используются специальные заслонки. Затем через проницаемую (только для данного вещества) перегородку реагент переводится в резервуар 3, содержащий смесь всех реагентов, парциальные давления которых отвечают равновесию, а получающиеся в результате реакции вещества через подобные же перегородки выводятся в цилиндры 4 и 5, где расширяются или сжимаются (каждое в отдельности) до неравновесных давлений. Количество веществ в резервуаре 3 очень велико, поэтому ввод или вывод того или другого из них практически не вызывает изменения давления или концентраций. Этот факт образно выражают словами, говоря, что в ящике имеется океан равновесия . [c.120]

За Вант-Гоффом большая заслуга он указал на общий принципиальный метод, при помощи которого можно провести химический процесс термодинамическим и квазистатическим путем. Метод Вант-Гоффа [6] связан с применением полупроницаемых перегородок и ящика равновесия . Даем слово Вант-Гоффу (1884 г.) [c.283]

Наиболее совёршенное выражение для зависимости химического равновесия от термического состояния системы можно получить, если установить связь между константой равновесия и сродством химической реакции. Для решения этой задачи обычно рассматривают так называемый ящик рав--1 новесия или ящик Вант-Гоффа [c.244]

Рис. м. Ящик равновесия Вант Гоффа [c.128]

Чтобы вывести условия равновесия химических реакций (135), опишем сначала процесс, при котором реакция может быть выполнена изотермически и обратимо. Это можно сделать при помощи так называемого ящика Вант-Гоффа. [c.106]

ВанТ Гофф намеренно рассматривал установление химического равновесия в двух ящиках А, В, чтобы взаимно погасились количества объемной работы РУ, затрачиваемой (получаемой) при введении (выведении) участников реакции в ящик (из ящика). Вант-Гоффу было необходимо, чтобы осталась только нетто-работа, связанная с химической реакцией. (И. К .)] [c.285]

Для процессов, протекающих при постоянном объеме. Ad = О и, следовательно, А цкс =Указанные условия постоянства объема имеют место при проведении химической реакции в ящике Вант-Гоффа. Величину полезной максимальной работы при химической реакции можно рассматривать как меру химического сродства реагирующих веществ, так как она зависит только лишь от свойства реагирующих веществ и термодинамического состояния и не зависит от пути (при Т = onst) и случайных условий течения реакции. Знак полезной максимальной работы определяет возможность и невозможность реакции, и величина ее определяет константу равновесия. За величину химического сродства принято считать максимальную полезную работу реакции, когда концентрации или парциальные давления всех компонентов реакции равны единице. Следовательно, уравнение (П-4) может быть преобразовано в уравнение [c.21]

С целью более наглядного изложения вывод изотермы часто базируется на рассмотрении работы. ящика Вант-Гоффа . В нем каждый исходный реагент в отдельности сжимается в цилиндре с поршнем от исходной концентрации до разновесной затем через проницаемую только для данного реагента перегородку переводится в ящик, содержащий смесь всех реагентов, концентрации которых отвечают равновесию, и получающиеся в результате реакции вещества через подобные же перегородки выводятся в цилиндры, где и расширяются, каждое в отдельности, до неравновесных концентраций. Суммируя все проведенные изотермически и обратимо работы, получают максимальную работу реакции. [c.180]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология