7.1. Условие химического равновесия в гомогенной системе. Предположим, что в системе возможна химическая реакция
где а, b, с, d - стехиометрические коэффициенты, А, В, С, D -символы веществ. В такой реагирующей системе массы отдельных веществ не являются независимыми переменными. Изменение числа молей dni пропорционально стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции. Т. е. можно записать
и, следовательно, перераспределение масс в системе в результате
реакции можно описать единственной переменной , которую называют
химической переменной. Она меняется в интервале
Значение отвечает исходным веществам, а отвечает
продуктам реакции. Её численное значение характеризует глубину
протекания реакции. Фундаментальное уравнение термодинамики для
величины
при введении химической переменной перепишем в виде
В равновесии прямая и обратная реакции идут с равными скоростями и концентрации веществ не изменяются. Условие равновесия при p и Т= const
или
(7.1)
Условием равновесия системы с химической реакцией является равенство полных химических потенциалов исходных веществ и продуктов. Умножение химических потенциалов реагентов на их стехиометрические коэффициенты отражает взаимную зависимость масс участников реакции из уравнения материального баланса.