И изохоры химической реакции)

ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ (уравнения изобары

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА КОНСТАНТУ

В качественной форме смещение равновесия описывается принципом Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в направлении процесса, течение которого ослабляет влияние произведенного воздействия.

Пусть химическая реакция (106) протекает в идеальной газовой фазе. Тогда при стандартная максимальная работа химической реакции:

. (119)

Максимальная работа процесса в соответствии с уравнением Гиббса–Гельмгольца:

. (85)

Продифференцируем уравнение (119) по температуре:

. (123)

Подставим в уравнение (85) вместо и их значения из (119) и (123), получим:

.

Преобразуем: . (124)

Аналогично при :

. (125)

Уравнения (124) и (125) называют уравнениями изобары и изохоры химической реакции. Они характеризуют влияние температуры на константу химического равновесия.

Уравнения изобары и изохоры позволяют спрогнозировать изменение константы химического равновесия при изменении температуры. Знак производной, стоящей в левой части уравнений, а, следовательно, и направление изменения при изменении определяется знаком теплового эффекта химической реакции. Если:

– для эндотермической реакции константа химического равновесия возрастает с увеличением температуры. Химическое равновесие смещается в сторону увеличения выхода продуктов реакции ();

– для экзотермической реакции убывает с увеличением температуры. Химическое равновесие смещается в сторону уменьшения выхода продуктов реакции ();

– температура не влияет на .

Разделим переменные в уравнении изобары

. (126)

1. Проинтегрируем в небольшом температурном интервале, считая, что не зависит от температуры:

. (127)

Применяя уравнение (127), можно рассчитать средний тепловой эффект реакции , если известны значения констант равновесия в узком интервале температур или рассчитать , если известно и средняя величина теплового эффекта реакции в интервале температур от до .