Химическое равновесие

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 dn_i 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.