Химическая термодинамика


Химиялық потенциал μi = μ0i + RTlnC



бет3/4
Дата12.01.2023
өлшемі0,56 Mb.
#61037
1   2   3   4

Химиялық потенциал μi = μ0i + RTlnC

  • Қысымның изотермиялық артуы
  • dG = Vdp – SdT p
  • dG = Vdp және ΔG = Vdp
  • p p0
  • ΔG = RTp/p0= R  T∙dln(p/p0)
  • p0
  • p = CRT , онда ΔG = RT∙ln(CRT/C0RT) = RT∙ln(C/C0)
  • Егер бастапқы концентрация 1 моль/л болса, онда ΔG = RT∙lnC
  • Енді газ қысымының жоғарылауы контейнердің қысылуына байланысты емес, оның мөлшерінің бірдей көлемде өсуіне байланысты болды деп елестетіп көрейік:
  • ΔG = μi – μ0i
  • μi = μ0i + RTlnC

Химиялық потенциал μi = μ0i + RTlnC

  • Екі идеал газдың араласуы
  • ΔS = Rln(V2/V1)
  • Газ заңдары бойынша: V = (RT)/p
  • ΔS = Rln(p1/p2)
  • Себебі p = CRT,
  • ΔS = Rln(C1/C2) = – Rln(C2/C1)
  • Егер бастапқы концентрация 1 моль/л болса, онда ΔS араласқан газ жаңа концентрациясы (C) – RlnC.
  • ΔG аралас = ΔHаралас – T∙ΔSаралас = – T∙ΔSаралас = RTlnC
  • Осылайша, химиялық потенциалды есептеу үшін теңдеудегі екінші қосылғыш – бұл ΔSаралас, абсолютті температураға көбейтіндісі.
  • Концентрация неғұрлым көп болса, химиялық потенциал соғұрлым жоғары болады. Жүйе ең аз бос энергияға ұмтылады.
  • Жүйенің жалпы бос энергиясы-бұл әр компоненттің моль санының қосындысы, көрсетілген концентрациядағы моль компонентінің бос энергиясына көбейтіледі (яғни химиялық потенциал).
  • μi дің i-ші компоненттің концентрациясына тәуелділігін оңай орнатуға болады:
  • Еріген заттың химиялық потенциалы i-ші компоненттің бірлік концентрациясы бар ерітінділерде байқалуы керек.
  • тепе-теңдіктегі қайтымды реакция үшін:
  • aA + bB ↔ cC + dD
  • тепе-теңдік күйінде (p және T = const) реакция өнімдерінің Гиббс қосындысының энергиясы реаегенттердің Гиббс қосындысының энергиясына тең деп айтуға болады, басқа жағдайда тепе-теңдік бір жаққа немесе басқа жаққа ауысады:
  • (15) теңдеуді (17) теңдеуге қойып
  • a[μ0A + RTlnCA] + b[μ0B + RTlnCB] = c[μ0C + RTlnCC] + d[μ0D + RTlnCD]
  • немесе
  • сμ0C + dμ0D – aμ0A – bμ0B = RT[– clnCC – dlnCD + alnCA + blnCB]
  • (G0C + G0D) – (G0A + G0B) = – RT[lnCcC + lnCdD – lnCAa– lnCBb]
  • G0өнім – G0реагент = ∆G0 = – RTln[(CcC ∙ CdD)/(CAa∙CBb)] (18)
  • (18) теңдеудің негізгі мәні мынада: теңдеудің сол жағы тұрақты болғандықтан (яғни концентрацияға тәуелді емес), оң жағы да реакцияға қатысатын барлық заттардың жалпы концентрациясына тәуелді болмауы керек.
  • (18) теңдеудің негізгі мәні мынада: теңдеудің сол жағы тұрақты болғандықтан (яғни концентрацияға тәуелді емес), оң жағы да реакцияға қатысатын барлық заттардың жалпы концентрациясына тәуелді болмауы керек.
  • Демек, (18) теңдеудегі жақшадағы өрнекті көрсету үшін жаңа шаманы-тепе-теңдік константасын енгізуге болады:
  • Kтт = (CcC ∙ CdD)/(CaA∙CbB), (p және T = const)
  • ∆G0 = – RTlnKтт
  • Мұны Гиббс энергиясы негізінде қарастырамыз:
  • G = f(p, T, n1, n2, … nk),
  • мұнда n1, n2, … nk – бұл моль сандары 1, 2, … k- компоненттер.
  • Сондықтан толық дифференциалы dG Гиббс энергиясының қысым мен температураның өзгеруі нәтижесінде Гиббс энергиясының өзгеруінен ғана емес (сәйкесінше dp және dT-де), сонымен қатар

    Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет