Для определения направления химической реакции необходимо в этом уравнении сравнить первое слагаемое со вторым

Пример 3. Наступило ли равновесие для реакции

СО + Н ₂О (пар) = СО ₂ +Н ₂

при 500 С, если Кр = 6,2 а парциальные давления каждого компонента равно 1? (давление измеряется в атмосферах).

= -8,314 773 ln6,2 + 8,314 773ln 1=<0

в системе равновесие не наступило, а реакция идет слева направо при указанных условиях.

Константа равновесия для гетерогенных систем

Гетерогенными химическими равновесиями называются равновесные состояния для реакций между веществами, находящимися в разных фазах.

Возьмем реакцию неполного сгорания углерода

С + 1/2О₂ =СО

для гетерогенных систем парциальные давления конденсированных фаз при данной температуре постоянны. и поэтому их при расчете константы равновесия не учитывают, т. е. здесь

Kp=

Пример 4. Написать выражение для константы равновесия в реакции получения негашеной извести при давлении 1 атм и температуре 500 С.

СаСО₃ = СаО + СО₂

Кр = Р_СО2

Так как реакция идет в открытом сосуде, получаемый углекислый газ удаляется из системы, реакция неравновесная. выражения для. константы равновесия не существует.

Константа равновесия для реакции негазообразных веществ.

Если участники реакции не газообразные вещества, а находятся в растворе, то их количество определяется через концентрацию вещества. а константа равновесия обозначается через Кс и выражается так:

или

Если в выражении для константы равновесия парциальные давления выразить по уравнению Менделеева-Клапейрона через nRT|V, а

n|V = c. то легко показать, что Кр = Кс (RT)^Δn

где изменение числа молей газообразных веществ в ходе реакции.

Если имеются в системе различные фазы и вещества находятся в растворенном и газообразном состояниях, то Кр надо выражать через мольную долю вещества К _N и эта константа связана с Кр уравнением:

Кр= К_N *P^Δn

где р – общее давление системы.

Пример 5. Показать, что больше: Кр или Кс для реакции а) синтеза аммиака, в) реакции нейтрализации КОН.

Решение.

N₂ + 3 H₂ = 2 NH₃

Кр = Кс (RT)^Δn

Δn = 2-(1+3) = -2, Kp = Kc(RT^)-2 = Kc| RT², т.е. Кр <Кс.

2КОН + Н₂SO₄ = К₂SO₄+Н₂О

нет понятия константа равновесия для такой реакции, реакция идет до конца. Реакция неравновесная.

Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнение изохоры и изобары химической реакции.

Химическое равновесие является динамическим, т.е. может смещаться в любую сторону при условии изменения внешних условий.

Для того, чтобы определить, как изменится константа равновесия при изменении температуры, нужно продифференцировать уравнение Вант-Гоффа по температуре при условии, что парциального давления каждого из участников реакции заданы и не зависят от температуры:

Подставляют в уравнение Гиббса-Гельмгольца

значение ΔG и :

)=

ΔH – T()

после сокращений получаем: