3.5. Тепе-теңдік константасының температураға тәуелділігі Тепе-теңдік
константасының
температураға
тәуелділігі
дифференциалды және интегралдық формада кӛрсетілетін теңдеулермен
ӛрнектеледі. Гиббс—Гельмгольц теңдеуін стандартты жағдайларда ӛтетін
реакциялар ҥшін алмастырамыз:
AG° = -RTinK p ӛрнегі.Алмастырғаннан кейін аламыз немесе.
Қысым жылу эффектіне болмашы ғана әсер ететіндіктен, дербес
85 туындыларды толық дифференциалмен алмастыруға болады
(3.5)
Алынған теңдеуді химиялық реакцияның изобарының теңдеуі немесе
Вант – Гофф изобарының теңдеуі деп атайды. Ол ∆H°
r
> 0 болатын
эндометриялық
реакция
кезінде
тепе-теңдіктің
константасы
температураның кӛтерілуімен ӛсетінін кӛрсетеді ∆H°
r
< 0 экзометриялық
реакцияларында, демек, тепе-теңдіктің константасы температураның
кӛтерілуімен кемиді. Температураның тар интервалында ∆H°
r
температураға тәуелді емес деуге болады, демек, тепе-теңдік
константасының логарифмі кері температураның сызықтық функциясы
болу керек.
Мына формадағы Гиббс—Гельмгольц теңдеуі мен
∆ A° = -RT 1nK
c
теңдеуін пайдалана отырып, Вант- Гофф изохорының
теңдеуін аламыз
(3.6)
Химиялық реакцияның изобарасы мен изохорасының теңдеуі
дифференциальдық формада реакция тепе-теңдігінің константасының
мінсіз газдардың қатысуымен температурадан тәуелділігін береді.
Сандық есептер ҥшін изобараның теңдеуін біріктіреді. Біріктіру
нәтижесінде, тӛменгі шек ҥшін 298,15 К температурасы таңдалған
жағдайда, мына теңдеуді аламыз
Егер реакцияның энтальпиясының температурасы белгілі болса,
бҧлтеңдеу біріктіріледі. Қарапайым жағдайда, бҧл тәуелділікке назар
аудармай, энтальпияның реакциясы (∆H° r - const, ∆c° pr - 0) температураға
тәуелді емес деп есептеуге болады.
Интеграцияның нәтижесі мына ӛрнек болады
86 (3.7)
Бҧл мына ӛрнекке балама
Нақтылы есептеулер ҥшін ∆H; және ∆c 0 p , r- ның температурадан
тәуелділігін пайдалануға болады.