Понятие пробега химической реакции

При химических реакциях изменения количеств реагирующих компонентов пропорциональны их стехиометрическим коэффициентам:

,

где n_i – текущее значение количества вещества i -го компонента при протекании ХР; - количество вещества i -го реагента в начальный момент ХР; - пробег химической реакции.

Величина пробега ХР характеризует степень изменения состава термодинамической системы при химической реакции и показывает на сколько сдвинулась химическая реакция по отношению к начальному состоянию системы.

В начальный момент химической реакции принимается, что =0.

Рассмотрим термодинамическую систему, в которой протекает лишь одна ХР. В реакции могут участвовать не все вещества, входящие в рабочее тело. Однако присутствие веществ, не участвующих в химической реакции, влияет на ход ее протекания.

Текущее число молей i -го вещества равно , где i =1, 2, …КС – число веществ в системе. Для веществ левой части уравнения ХР: , и для веществ правой части уравнения ХР: .

Стехиометрический коэффициент i -го компонента v_i показывает, на сколько должно измениться число молей этого компонента при ХР. Если ХР идет вправо, т.е. пробег ХР >0, то исходные вещества убывают, а продукты реакции увеличиваются. Если ХР идет влево, т.е. пробег ХР <0, то продукты реакции убывают, а количество исходных веществ увеличивается, как это показано на схеме:

Стехиометрические коэффициенты - безразмерные величины. Пробег химической реакции имеет размерность – [моль].

С физической точки зрения пробег химической реакции – это число элементарных реакций, измеряемое числами молей. Если химическая реакция прошла путь от =0 до =1, то это означает, что произошло число элементарных реакций, равное числу Авагадро N_A=6,022·10²³. В общем случае число элементарных реакций равно произведению числа Авагадро на пробег ХР, т.е. произведению N_A· .

Изменение количеств реагирующих веществ в процессе ХР при пути ХР от =0 до =1 можно проиллюстрировать следующей таблицей:

	Исходные вещества	Продукты реакции
Начальный момент ХР
Конечный момент ХР