化学反应的等温方程式?对任意化学反应dD+eE+…→gG+hH+…,吉布斯自由能的变化为 地球化学 这就是化学反应等温方程式。式中:Qf 称为“逸度商”,可以通过各物质的逸度求算;(T)值也可以通过多种方法计算,从而可得ΔrGm的值。那么,化学反应的等温方程式?一起来了解一下吧。
ΔG=ΔG标+RTlnJ
推导利用dG=Vdp+TdS,其中G代表1mol某种物质吉布斯自由能。假设温度不变,物质为理想气体,那dG=RTdp/p.将这个式子从标态积分到非标态,得G-G标=RTlnp/p标。将反应物和生成物都如此做,把得到的这些等式乘上化学计量数加起昌咐凳来,左边变成ΔG-ΔG标,右边是RTlnJ,把ΔG标挪简顷到右耐旅边即可。
一:化学燃缺反应等温式(英文chemical reaction isotherm)亦即范特霍夫等温式,用来表达非标准状态下自由能变化之间关系的等式。
二:物理意义。
用ΔrGm只能判断反应体系中各物质都处于标准态,亦即各物质的活度恰好为1时,反应自发进行的方向。当反应体系中各种物质的活度是任意的人为选定值时,必需用ΔrGm与标准状态下ΔrGm的关系为:ΔrGm=标准状态下ΔrGm+RtlnJaR:气体常数8.314J·K-1·mol-1T:温度 Ja:体系在皮纤辩等温下,任意状态时,反应产物的活度系数次方的乘积与反应物活度系数次方乘积的比值,对于反应bB+dD=gG+hH可表示为Ja=Ja代表了化学平衡一章中的分压商及浓度商。对于气体反应,理想混合气体中各组分气体的活度为aB=PB/PB代表物质B,PB为组分气体的分压P为标准压力105pa。对于溶液中反应,在本课中,稀溶液各物质的活度可用浓度代替。利用等温方程式可以求算在等温(即竖神指定TK)下体系处于任意活度配比情况下的ΔrGm并用于判断该条件下反应自发进行的方向。化学反应等温式理论定律的典型。
化学反应处于平衡状态时ΔrGm=0Ja=Ka
化学等温方程式就变成了ΔrGm=-RtlnKa
∴ΔrGm=-RTlnKn+RtlnJa是等温方程式的另一种表达形式它表明了非平衡时化学反应的Gibbj自由能变化与平衡常数的关系。
反应(过程)的吉布斯函数变:ΔG=ΔH-TΔS(等温过程)
ΔGm=ΔHm-TΔSm
该式又称悉胡吉布斯等温方程,简称:吉布斯方程(热力学第二定律表睁含拦达式之一)。
化学上最主要,最有用的老侍方程式之一!
状态方返凯程式PV=nRT,等温方程就是P1V1=P2V2也可以写成比例式。等压方程就滚渗是T1╱V1=T2/V2也可以写成乘大世脊积式
化学反应等温式(1)反应进度对于化学反应:反应前各物质的量: nA,0nB,0nG,0nH,0t时刻各物质的量: nAnB nG nHt时刻的反应进度ξ定义为: , νi — 物质i的计量迹枝系数。对于产物ν取正值;对于反应物ν取负值。注意:①对于同一化学反应,ξ的量值与反应计量方程的写法有关,但与选取参与反应的物质无关。②ξ的量纲为mol。 恒温恒压条件下,当反应进度由ξ变化到(ξ+ dξ)时,反应体系自由焓的变化为: 又: , 故: 则: “ ”或“ ”为单位反应的自由焓差,称反应自由焓,其单位为“J.mol-1”。(2)平衡常数化学平衡:在一定条件下,反应进行到一定程度后,反应物和产物的浓度不随时间改变时体系所达到的状态。特点:动态平衡注意:只有可逆化学反应才有化学平衡。 1、平衡常数的导出设某一理想气体的化学反应为:平衡时:(∑νiμi)产物 = (∑νiμi)反应物即: 又: 故有:( )+( )=( )+( )得: 其中 当温度一定时: (常数)令:,或 、— 平衡常数,或“标准平衡常数”。 — 平衡时第i种气体的分压。 则: 2、Kp的意义Kp大,反应进行完全Kp 是化学反应进行程度的标志: Kp小,反应进行不完全注意: Kp = f(T) (2)平衡常数的其它表示方法1、K c对于理想气体: V — 反应气体的总体积得: 令: , 有: ,注意: K c = f(T)2、K y对于反应体系中的第i种气体:Pi = yiP有: 令: 则: , 注意:①K y = f(T,P)②K P = K c(R T)△n = K yP△n当△n = 0,有 K P = K c = K y③ 上述平衡常数表达式对于多相化学反应也适用,只是在平衡常数中不必写出固体或液体的饱和蒸气压。
以上就是化学反应的等温方程式的全部内容,化学等温方程式就变成了ΔrGm=-RtlnKa ∴ΔrGm=-RTlnKn+RtlnJa是等温方程式的另一种表达形式它表明了非平衡时化学反应的Gibbj自由能变化与平衡常数的关系。由此计算出的平衡常数Ka称为热力学平衡常数,是无量纲量。