2020-05-25
375
Равновесные системы это многокомпонентные системы. Для обратимых равновесных процессов можно записать:
Где 
- химический потенциал i-того компонента, 
- изменение количества моль i-того компонента.
Химический потенциал есть частная производная энергии Гиббса по числу моль компонента при постоянстве давления, температуры, чисел моль всех компонентов, кроме данного:
- парциальная мольная величина энергии Гиббса.
Химический потенциал численно равен изменению энергии Гиббса при добавлении в бесконечно большую систему (настолько большую, что прибавление 1 моль вещества не изменяет её состав) одного моля i-того компонента.
Для чистого вещества химический потенциал равен его молярной энергии Гиббса 
.
Для идеальных газов: 
Где 
- отнесенное давление (отнесенное к 1 атмосфере, поэтому безразмерная величина).
Принцип повсеместного равенства химического потенциала
Все химические и физико-химические процессы протекают в сторону уменьшения химического потенциала до тех пор, пока химический потенциал каждого компонента в каждой точке системы не станет одинаковым. В состоянии химического равновесия
|
|
|
Для обратимой реакции, где все реагенты идеальные газы
,
используя уравнение для идеального газа,
где 
- стандартная энергия Гиббса (т.е. энергия Гиббса при давлении 1 атм.), получим:
Где 
- стандартная энергия Гиббса реакции. Преобразовав уравнение получим:
Это уравнение получило название изотермы Вант-Гоффа.
При равновесии 
, тогда
Здесь 
- термодинамическая константа равновесия. Она не зависит от давления, а зависит только природы реагирующих веществ и температуры.
Или в общем виде уравнение изотермы Вант-Гоффа записывается как:
