化學反應的等溫方程式?對任意化學反應dD+eE+…→gG+hH+…,吉布斯自由能的變化為 地球化學 這就是化學反應等溫方程式。式中:Qf 稱為“逸度商”,可以通過各物質的逸度求算;(T)值也可以通過多種方法計算,從而可得ΔrGm的值。那么,化學反應的等溫方程式?一起來了解一下吧。
ΔG=ΔG標+RTlnJ
推導利用dG=Vdp+TdS,其中G代表1mol某種物質吉布斯自由能。假設溫度不變,物質為理想氣體,那dG=RTdp/p.將這個式子從標態積分到非標態,得G-G標=RTlnp/p標。將反應物和生成物都如此做,把得到的這些等式乘上化學計量數加起昌咐凳來,左邊變成ΔG-ΔG標,右邊是RTlnJ,把ΔG標挪簡頃到右耐旅邊即可。
一:化學燃缺反應等溫式(英文chemical reaction isotherm)亦即范特霍夫等溫式,用來表達非標準狀態下自由能變化之間關系的等式。
二:物理意義。
用ΔrGm只能判斷反應體系中各物質都處于標準態,亦即各物質的活度恰好為1時,反應自發進行的方向。當反應體系中各種物質的活度是任意的人為選定值時,必需用ΔrGm與標準狀態下ΔrGm的關系為:ΔrGm=標準狀態下ΔrGm+RtlnJaR:氣體常數8.314J·K-1·mol-1T:溫度 Ja:體系在皮纖辯等溫下,任意狀態時,反應產物的活度系數次方的乘積與反應物活度系數次方乘積的比值,對于反應bB+dD=gG+hH可表示為Ja=Ja代表了化學平衡一章中的分壓商及濃度商。對于氣體反應,理想混合氣體中各組分氣體的活度為aB=PB/PB代表物質B,PB為組分氣體的分壓P為標準壓力105pa。對于溶液中反應,在本課中,稀溶液各物質的活度可用濃度代替。利用等溫方程式可以求算在等溫(即豎神指定TK)下體系處于任意活度配比情況下的ΔrGm并用于判斷該條件下反應自發進行的方向?;瘜W反應等溫式理論定律的典型。
化學反應處于平衡狀態時ΔrGm=0Ja=Ka
化學等溫方程式就變成了ΔrGm=-RtlnKa
∴ΔrGm=-RTlnKn+RtlnJa是等溫方程式的另一種表達形式它表明了非平衡時化學反應的Gibbj自由能變化與平衡常數的關系。
反應(過程)的吉布斯函數變:ΔG=ΔH-TΔS(等溫過程)
ΔGm=ΔHm-TΔSm
該式又稱悉胡吉布斯等溫方程,簡稱:吉布斯方程(熱力學第二定律表睜含攔達式之一)。
化學上最主要,最有用的老侍方程式之一!
狀態方返凱程式PV=nRT,等溫方程就是P1V1=P2V2也可以寫成比例式。等壓方程就滾滲是T1╱V1=T2/V2也可以寫成乘大世脊積式
化學反應等溫式(1)反應進度對于化學反應:反應前各物質的量: nA,0nB,0nG,0nH,0t時刻各物質的量: nAnB nG nHt時刻的反應進度ξ定義為: , νi — 物質i的計量跡枝系數。對于產物ν取正值;對于反應物ν取負值。注意:①對于同一化學反應,ξ的量值與反應計量方程的寫法有關,但與選取參與反應的物質無關。②ξ的量綱為mol。 恒溫恒壓條件下,當反應進度由ξ變化到(ξ+ dξ)時,反應體系自由焓的變化為: 又: , 故: 則: “ ”或“ ”為單位反應的自由焓差,稱反應自由焓,其單位為“J.mol-1”。(2)平衡常數化學平衡:在一定條件下,反應進行到一定程度后,反應物和產物的濃度不隨時間改變時體系所達到的狀態。特點:動態平衡注意:只有可逆化學反應才有化學平衡。 1、平衡常數的導出設某一理想氣體的化學反應為:平衡時:(∑νiμi)產物 = (∑νiμi)反應物即: 又: 故有:( )+( )=( )+( )得: 其中 當溫度一定時: (常數)令:,或 、— 平衡常數,或“標準平衡常數”。 — 平衡時第i種氣體的分壓。 則: 2、Kp的意義Kp大,反應進行完全Kp 是化學反應進行程度的標志: Kp小,反應進行不完全注意: Kp = f(T) (2)平衡常數的其它表示方法1、K c對于理想氣體: V — 反應氣體的總體積得: 令: , 有: ,注意: K c = f(T)2、K y對于反應體系中的第i種氣體:Pi = yiP有: 令: 則: , 注意:①K y = f(T,P)②K P = K c(R T)△n = K yP△n當△n = 0,有 K P = K c = K y③ 上述平衡常數表達式對于多相化學反應也適用,只是在平衡常數中不必寫出固體或液體的飽和蒸氣壓。
以上就是化學反應的等溫方程式的全部內容,化學等溫方程式就變成了ΔrGm=-RtlnKa ∴ΔrGm=-RTlnKn+RtlnJa是等溫方程式的另一種表達形式它表明了非平衡時化學反應的Gibbj自由能變化與平衡常數的關系。由此計算出的平衡常數Ka稱為熱力學平衡常數,是無量綱量。