Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"


  Химиялық рекакцияның изотермасының теңдеуі



Pdf көрінісі
бет39/140
Дата07.02.2023
өлшемі9,08 Mb.
#66005
түріОқулық
1   ...   35   36   37   38   39   40   41   42   ...   140
Байланысты:
Белик Физикалық және коллоидтық химия

3.3. 
Химиялық рекакцияның изотермасының теңдеуі 
A,
B, C, D — мінсіз газ заңына бағынатын газ тәрізді зат болсын. 
Реакциялық қоспаны дайындау кезінде реакцияға қатысушы барлық заттар 
(реагенттер мен ӛнімдер) бар деп есептейік. 
aA + bB
c C + dD 
реакциясы ҥшін Гиббс энергиясының ӛзгерісі  
теңдігімен анықталады. 
Химиялық потенциалдың бҧл теңдеуіне әр компонент ҥшін μ
г
- = μ
i
° + RT 
ln р 
i
қоя отырып 


82
аламыз, мҧндағы p
A
, p
B
, p
C
, p
D
— реагенттердегі бастапқы парциальдык 
қысым. Теңдеуді мына тҥрге келтіруге болады. 
Бҧл теңдеудің оң жағындағы жақшаның ішіндегі сома ∆G

0
Гиббс 
энергиясының стандартты ӛзгерісі. Осылайша,
 аламыз. Тепе-теңдікте ∆G
pT
= 0 және, демек: 
Онда
 
Осылайша, қарастырылатын 
 реакциясы ҥшін немесе жалпы тҥрде
(3.4) 
мҧндағы ӛнімдер ҥшін у,- > 0; бастапқы заттар ҥшін у,- < 0. 
(3.4) теңдеуін химиялық реакциясының изотермасының теңдігі немесе 
Вант-Гофф изотермасының теңдеуі деп атайды. (3.4) теңдеуінің оң 
бӛлігінде екі симметриялық қосымғыштар. Бірінші қосылғыштар -
парциальды қысымның тепе-теңдігі, екінші – реакция кезінде ӛзінің мәнін 
сақтайтын туынды қысым. Бҧл дегеніміз, у,-компоненттердің моліне мән 
бергеннен кейін (у,- мәні реакцияның теңдеуіндегі стехиометрикалық 
коэффициентке тең) р

бастапқы парциальдық қысым ӛзгеріссіз қалады.Ол 
ҥшін жҥйедегі газдың массасы біршама кӛп болуы керек. 
Егер реакция V = const, T = const-да ӛтсе, Гельмгольц энергиясының 
ӛзгерісі ӛз бетімен жҥретін процестің критерийі болып табылады.
V = const, T = const-дағы қарастырылатын реакция ҥшін изотерманың 
теңдеуін келесідей жазады: 


83
немесе жалпы тҥрде 
Вант-Гофф изомермасының теңдеуі бҧл қҧрамның қоспасында р
const, T = const (немесе V = const, T = const)-да процестің бағытын 
анықтауға мҥмкіндік береді. 
Химиялық реакцияның изотермасының теңдеуі арқылы реакцияның 
бағытын болжау ҥшін жҥйедегі тепе-теңдіктің константасы мен бастапқы 
мазмҧнын білу қажет. 
∆G
рТ 
белгісіне берілген парциальдық қысым мен температурада әрекет 
ететін заттардың қатынасы қалай әсер ететіндігін қарастырайық. 
1. 
Егер бастапқы А және B заттары ғана болса, онда 
Мҧндай жағдайда яғни тік бағыттағы реакцияның ӛту 
тенденциясы шексіз ҥлкен.
2. 
Егер қоспада реакцияның ӛнімі мен бастапқы заттары бар болса 
және

c
p
D
 
d
< P

a
P
в 
b
шарты орындалса, онда ∆G
p T
< 0 және реакция 
ӛнімдер тҥзілетін жаққа қатарй ӛз бетімен жҥреді.
3. 
Егер әрекеттесетін заттар тепе-тең қатынаста алынса, онда ∆ G
pT

0, яғни химиялық тепе-теңдік байқалады. 
4. 
Егер қоспада бастапқы заттар мен реакцияның ӛнімдері болса және 
∆G
p T
> 0 болатындай

c
p
D
 
d
< P

a
P
в 
b
шарты орындалса, онда реакция 
бастапқы заттардың тҥзілу жағына қарай ӛз бетімен жҥреді.
5. 
Егер қоспада тек қана С және D, онда ∆G
p T
→+∞, химиялық 
реакцияларының ӛнімдері болса, онда кері реакцияның ӛту тенденциясы 
ӛте ҥлкен. 
Осылайша, әрекеттесетін заттардың қатынастарының ӛзгерісінде ∆G
p T
мәні -∞-ден +∞-ге ӛзгереді. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   35   36   37   38   39   40   41   42   ...   140




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет