A függőség egyensúlyi állandó hőmérséklet

Hatása alatt a külső hatás a kémiai egyensúly, mivel a dinamikus műszakban. Elve szerint a Le - Chatelier hőmérséklet-emelkedés eltolja a kémiai egyensúly az irányt az endoterm folyamat.

A hőmérséklet is befolyásolja az egyensúlyi állandó. A tanulmány a hőmérséklet hatását kémiai egyensúly egyik fő feladata a termodinamika.

A hőmérséklet hatása a egyensúlyi állandó függően DG származik 0 = f (T), amely által leírt 0. Gibbs - Helmholtz

és hogy az általános szerződési lesz:

Az általunk használt egyenlet izoterma standard körülmények között:

DG 0 = - RT lnKp (6,178)

Differenciálás egyenlet hőmérsékleten izoterm P = const

DG értékek 0 és helyettesítő az egyenletben a Gibbs - Helmholtz (15), és így a következő egyenlet alapján:

A transzformáció után megkapjuk az egyenlet isobar van't -

Hasonlóképpen lehet levezetni egy egyenlet isochore:

Ha a rendszer képvisel valódi gázok, folyadékok vagy szilárd anyagok, az egyenlet (6,188, 6,189) lép, és Ka Kf. vannak kifejezve az aktivitás és fugacitás reagensek.

Mivel Cr független nyomás, a parciális deriváltak egyenletekben (18, 19) lehet helyettesíteni teljes:

Kifejezések 6.190 és 6,191 - isobar egyenlet Van't - Hoff, és a kifejezések 6,192 és 6,193 - isochors egyenlet Van't - Hoff differenciális formában.

Laknak a isobar egyenlet (6.190).

Ez létrehozza a kapcsolatot az egyensúlyi állandó, és a hőmérséklet-változás a reakcióhőt.

Amint látható egyenletből (6.190), a jel a származék függ a reakcióhő DH 0. jelet, amely elvezet az alábbi következtetéseket:

1. Ha az előre reakció hőfejlődés (exoterm), azaz DH <0, то <0. Это означает, что с ростом температуры константа равновесия Кр уменьшается, следовательно, уменьшается выход продуктов, что возможно при смещении химического равновесия в сторону обратной реакции, т.е. в сторону эндотермического эффекта.

2. Ha az előre reakciót hőabszorpcióval (endoterm), azaz DH> 0,> 0.

Ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet emelkedik, az egyensúly állandó Kp növeli, így növelve a termék hozama, az egyensúlyi eltolja az előre irányban, azaz, az irányt az endoterm hatást. Így, ha a hőmérséklet emelkedik minden esetben, az egyensúlyi eltolódások a hőelnyelő oldal, ami megegyezik az ismert elvét Le - Chatelier.

3. Ha a reakció nélkül felszívódását és hőleadás, azaz DH = 0, m = 0. Ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet-változásának egyensúlyi állandó nem változik, úgy, hogy az egyensúlyi nem tolódik el.

Ezért nyilvánvaló, hogy minél kisebb a DH választ, annál kisebb hatással a hőmérséklet az egyensúlyi állandó és a váltás az egyensúly.

Így, az egyensúlyi eltolási irányt eredményeként a hőmérséklet változásának előjele határozza meg a hő hatása, és a foka elmozdulását egyensúly határozza meg termikus hatása.

Elvégzésére kvantitatív számítások egyensúlyi állandó Kr hőmérséklet szükséges integrálni egyenlet isobar osztódó pre változók

Ha a folyamat hőmérsékleten végezzük eltér a standard körülmények között, azaz DH 0 DH = 0, akkor T reakció-hő határozza meg Kirchhoff egyenlet:

Ha DH 0 viszonylag kevés változása a hőmérséklet függvényében, akkor lehetséges, hogy egy átlagos értéke a reakcióhő () a hőmérséklet-tartomány (T1 - T2) megfelel a határait integráció és feltételezik állandó:

Ez a feltételezés érvényes a kis hőmérséklet-tartományban, vagy abban az esetben, ha a reakció enyhén változik a hőkapacitása a rendszer.

Miután integrálása az egyenlet (6,194) úgy kapjuk meg, az egyenlet a szerves formában izobár:

Ezzel egyenletet lehet számítani az egyensúlyi állandó bármilyen hőmérsékleten. ha az ismert konstans értékét bármely más hőmérsékleten ismert érték egy adott hőmérséklet-tartományban. Gyakran a T1 hőmérséklet hozott egyenlő 298 K. Ebben az esetben, ha a T2 nem nagyon különbözik a T = 298 K, vagy DAV értéke viszonylag kicsi, lehetőség van, hogy fogadjanak =. Érték lehet, mint ismert, meghatározható standard melegíti képződési a reaktánsok által ismert törvény következménye Hess:

Ábra. 6.19. A függőség egyensúlyi állandó a reakció a T

Menetrend épült, a koordináták lnk -. Ezt fel lehet használni a grafikai és számítási Kr. ha a ismert érték Kr több hőmérsékleten. A pontosabb számítást, valamint olyan esetekben, amikor a reakció-hő függ jelentősen a hőmérséklet és a hőmérséklet-tartomány nagyon nagy, integrálásával egyenlet izobár kell vizsgálni a függőség a termikus hatás a hőmérséklettől.

Annak meghatározására, ez a függés Kirchhoff integráló egyenlet tartományban 0 és T1 = T2 = T, figyelembe véve, hogy

Dav = Da + DVT DST + 2 + DC / T-2 (6,201)

(DAV egyesített egyenlet szerves és szervetlen vegyületek).

Miután integráció Kirchhoff egyenlet, megkapjuk:

DH = DH dat + 0 + 1/2 + 1 2DvT / 3DST 3 - DC / T -1. (6.203)

DH, ahol 0 egy állandó az integráció, és a hő a reagáltatást 0 K.

Behelyettesítve egyenlet DH = f (T) (6.203) az egyenletben (6,194) és integrálása a tartományban 0-tól T1 = T2 = T kapjuk:

ahol - az állandó integráció.

Nyilvánvaló, hogy kiszámítható Kp egyenletből (6,204) szükséges meghatározni az értékét DH 0 és állandó integráció - I.

Annak meghatározására, I, Cr szükséges, hogy bármely egy hőmérsékleten, például T = 298 K Behelyettesítve ezt az értéket a Cr (298) az egyenletben (6,204) kiszámítható állandó I, amely állandó ehhez a reakcióhoz. Ezután, ismerve a reakció DH 0 és I, lehet kiszámítani bármilyen hőmérsékleten Kr.