Уравнение изобары и изохоры химической реакции

С помощью данных уравнений химической термодинамики может быть обоснован принцип Ле-Шателье-Брауна: если на систему, находящуюся в термодинамическом равновесии, воздействовать извне, изменяя при этом одно из условий, определяющих положение равновесия (температуру, давление, концентрации реагентов и т.д.), то в системе развиваются процессы, смещающие равновесие в том направлении, при котором эффект произведенного воздействия будет ослаблен.

Интегральная форма изобары химической реакции:

 2,303 lg                    (13)

дифференциальная форма изобары химической реакции:

                                  (14),            где К = К₂/К₁

Это уравнение определяет зависимость константы химического равновесия от температуры при постоянном давлении.

При повышении температуры Т₂ > Т₁ выражение в скобках n.ч. уравнения (13) < 0, если ΔΗ⁰ < 0 (экзотермическая реакция) n.ч.< 0 следовательно и lg K₂/K₁<0, т.е. К₁ > К₂ (т.о. численное значение Кр уменьшается).

Таким образом, в соответствии с принципом Ле-Шателье-Брауна повышение температуры приводит к уменьшению константы равновесия, а следовательно к уменьшению выхода продуктов в прямой реакции.

Если повышение температуры произошло в условиях эндотермической реакции ΔΗ⁰ > 0, то lg K₂/K₁ >0, т.е. K₂ > K₁ (численное значение константы равновесия увеличивается).

Таким образом, повышение температуры привело к повышению численного значения константы равновесия, следовательно, к увеличению выхода продуктов в прямой реакции.

Уравнение изохоры применяется для реакций идущих при постоянном объеме.

        (15)

с учетом, что Qp = ΔΗ; ΔQv = ΔU

можно записать                  (16) – уравнение изобары

                                        (17) – уравнение изохоры

Данные уравнения позволяют рассчитать изменения константы равновесия при изменении температуры, если известен тепловой эффект реакции.