Константа равновесия и энергия Гиббса

Для рассматриваемой реакции изменение энергии Гиббса выразится уравнением

Поскольку все участники – идеальные газы, то при постоянной температуре

где μ⁰ – стандартный химический потенциал.

Получим следующее выражение:

В условиях химического равновесия ΔG=0. Стандартная энергия Гиббса является характерной для реакции постоянной величиной. Поэтому и выражение под знаком логарифма должно быть постоянным. Обозначим его через К_р, которая является термодинамической константой равновесия.

Указанное соотношение называют уравнением изотермы Вант-Гоффа. Порядок и знак величины ΔG⁰ позволяют качественно предвидеть положение равновесия реакции:

1)при ΔG⁰=0, К_Р=1, т.е. система находится в состоянии равновесия;

2)при ΔG⁰<0, К_Р»1, а это значит, что продукты реакции преобладают над исходными веществами (т.е. возможно самопроизвольное протекание прямой реакции при стандартных условиях);

3)при ΔG⁰>0, К_Р«1, следовательно, исходные вещества преобладают над продуктами реакции (другими словами, самопроизвольного протекания прямой реакции при стандартных условиях не наблюдается, предпочтительна обратная реакция).