Значение уравнения изотермы для термодинамических

Определений.

С помощью уравнения изотермы (12) можно:

1) рассчитать ΔG_{реакции} при заданном значении П_С, если известна константа равновесия реакции К_р;

2) если известна ΔG_{реакции} при заданном значении П_С можно рассчитать константу равновесия К_р;

3) определить возможность самопроизвольного протекания реакции для заданных концентраций веществ А, В, Р, Q.

 Так,

если П_С < К_р, т.е. ln  < 1, то ΔG< 0; т.е. при П_С<К_р для достижения состояния равновесия должны увеличиваться концентрации продуктов и уменьшаться концентрации исходных веществ; это возможно за счет протекания прямой реакции аА+bB   рР+qQ.

    если П_С > К_р, т.е. ln > 1, то ΔG > 0; при П_С > К_р для достижения состояния равновесия концентрации продуктов, наоборот, должны снижаться, а концентрации исходных веществ – увеличиваться; это возможно за счет протекания обратной реакции аА+bB   рР+qQ. При значениях ΔG⁰ находящихся в диапазоне от –30 кДж/моль до 30 кДж/моль при изменении концентрации возможно изменение ΔG с минуса на плюс или наоборот. Им соответствуют значения констант равновесия, находящихся в диапазоне от 10^-5до 10⁵. Значение констант, выходящие за пределы этого диапазона, соответствуют практически необратимым реакциям.

4) можно определить каким должен быть состав смеси, чтобы реакция протекала в нужном направлении.

Следует отметить, что выражение константы равновесия К_р (11) справедливо для гомогенного химического равновесия.

Для гетерогенных реакций (в которых только один компонент реакции в газообразном состоянии) константа химического равновесия выражается проще:

Например, СаСО₃ = СаО + СО₂

К_р = , если бы реакция протекала как гомогенная.

Так как [CaO], [CaCO₃] при данной температуре величина постоянная, ее переносят в левую часть и получаем, что

К_р = [CO₂],

 но т.к. СО₂ – газ, то К_р = Р(СО₂). Иначе, каждой температуре соответствует свое значение Р(СО₂), которое не зависит от концентраций CaO и CaCO₃ в данной системе.