Закон Гесса для констант равновесия

Константы равновесия подчиняются еще одному важному закону, и эта зависимость тоже легко выводится на основе предыдущих соотношений. Речь идет о сложных процессах.

1.В п. 2.1 сформулирован закон Гесса для теплот, а по существу — для энтальпий: теплота ΔH суммарного превращения равна сумме теплот промежуточных стадий. Для теплот это утверждение справед­ливо при постоянном давлении или объеме, а для энтальпии — как функции состояния — при любых условиях.

2. а) Естественно, то же можно сказать и о такой функции состояния, как энергия Гиббса.

Энергия Гиббса сложного процесса есть сумма энергии Гиббса составных ча­стей, на которые разбивается процесс, причем независимо от способа разбиения.

б) Это свойство энергии Гиббса использовалось нами неоднократно — напри­мер, когда, по аналогии с энтальпией, мы составили формулы расчета через или участников реакции (4.40,а—б).

в) Из того же свойства ΔG_рц следует соотношение и для констант равновесия.

3. а) Пусть имеется совокупность реакций, показанных на рис. 5.1, т.е. вещество А может превратиться в вещество В двумя способами, причем в обоих случаях устанавливается равновесие.

б) Тогда, по закону Гесса для энергии Гиббса, записываем равенство:

в) При помощи соотношения (4.35) переписываем равенство следующим образом:

Таким образом, для альтернативных путей одинаковы произведения кон­стант равновесия.

Это и есть закон Гесса для констант равновесия.

5.4. Принцип Ле Шателье: общий смысл

1. Уточним, как происходит отклонениехимической системы от состояния равновесия. Пусть реакция (т.е. система участников реакции) находится в равновесии. Ее можно отклонить от равновесия тремя основными способами:

а) изменить концентрацииодного или нескольких участников,

б)изменить общее давление(для системы газов),

в) изменить энергию системы — например, путем изменения температуры.

2. Ответ системы на такое возмущение описывается принципом Ле Шателье: если система, находящаяся в равновесии, подвергается внешнему воздействию, то в ней происходят такие изменения, которые ослабляют результат внешнего воздействия.