Уравнение изотермы Вант Гоффа

уравнение изотермы В-Г

в состоянии химического равновесия отсюда . Переходя к десятичному логорифму:

R – Универсальная газовая постоянная 8,314 Дж/моль·К.

Величина k_p – ТД константа равновесия, безразмерная. Порядок и знак величины позволяет качественно предвидеть положение равновесия реакции:

- если << 0, равновесие сдвинуто вправо, выход продукта велик, а const равновесия имеет большое числовое значение k_p>>1.

- если >> 0, равновесие сдвинуто влево, выход продукта мал, k_p<<1 (преобладают исходные вещества)

Значение стандартных энергий Гиббса образования многих тысяч химических соединений сведены в таблицы ТД-х свойств и приведены в справочной литературе. Можно рассчитать:

, где

- стандартные изменения энтальпии и энтропии

(энтальпия системы)

∆H<0 реакция экзотермическая (с выделением тепла)

∆H>0 реакция эндотермическая (с поглощением тепла)

(энтропия системы)

Стандартная энергия Гиббса:

Для протекания реакции слева на право, благоприятны большие отрицательные значения (значимый тепловой эффект) и большие положительные значения (возрастание энтропии). Повышение температуры усиливает влияние энтропийного члена оказываемое изменением энтропии. В условиях равновесия т.е. влияния энергетического и энтропийного факторов одинаково.

равновесная температура

Решая совместно два уравнения:

относительно k_p получим

Анализ:

1. для экзотермических реакций (∆H⁰<0), протекающих с возрастанием энтропии (∆S⁰>0), k_p > 1, ∆G⁰<0

2. для эндотермической реакции (∆Н⁰>0 )при убыли энтропии (∆S⁰<0) самопроизвольное протекание процесса невозможно.

3. если ∆H⁰ , ∆S⁰ , имеет одинаковый тот же знак, ТД вероятность протекания процесса определяется конкретными значениями ∆H⁰ , ∆S⁰ , и Т