3.化学反应的平衡常数和等温方程gu + hu -au-bu = A,Ge风A,G =-RTInk= -RT lnIl(ps / p)即上式可表示为△,G:是指产物和反应物均处于标准态时,产物的吉布斯函数和反应物的吉布斯函数总和之差,故称为反应的“标准吉布斯函数变化”。假若上述反应在定温定压条件下进行,其中各分压是任意的,而不是平衡状态时的分压。那么,当此反应进行时,反应系统的吉布斯函数变化应为A,Gm=(gμc+h μH)-(a μA+b μB)= EvBu +RT InII(pB / pe)退出返回日录第四章 化学平衡
第四章 化学平衡 返回目录 退出 11 3. 化学反应的平衡常数和等温方程 即上式可表示为 G H A B rGm 令 g h a b rGm RTlnK rGm:是指产物和反应物均处于标准态时,产物的吉布 斯函数和反应物的吉布斯函数总和之差,故称为反应的 “标准吉布斯函数变化” 。 假若上述反应在定温定压条件下进行,其中各分压 是任意的,而不是平衡状态时的分压。那么,当此反应 进行时,反应系统的吉布斯函数变化应为 rGm =(g G+h H) – (a A+b B) B ln / ' B B B RT p p B B eq ln / RT p p
Aβ / pe)yB=Q则A,Gm = △,G + RT lnQ或△,Gm = -RTln Ke + RTlnQ,上式称为范特霍夫(van‘tHof)等温方程应当注意的是式中p和pi的含义是不同的,pp是指平衡时的分压,p是指任意状态时的分压因此,Ke是标准平衡常数,,不是平衡常数,为区别起见,Q,称为“分压商”退出返回日录第四章化学平衡
第四章 化学平衡 返回目录 退出 12 上式称为范特霍夫(van ´ t Hoff)等温方程。 则 令 或 Qp p p B / B r m r m ln G G RT Qp r m ln ln G RT K RT Qp 应当注意的是式中pB和pB的含义是不同的,pB是 指平衡时的分压, pB是指任意状态时的分压。 因此,K是标准平衡常数,Qp不是平衡常数, 为区别起见,Qp称为“分压商” 。
推广到任意反应αA+bB=gG + hH只需用活度ap代替pB/pea.I(as) = Ke(a )e (ag)eg于是,等温方程可统一表示为△,Gm = △,G + RTInQ。 =-RT In K+ RT InQ.mm其中Q。:活度商退出返回日录第四章化学平衡
第四章 化学平衡 返回目录 退出 13 其中Qa :活度商 只需用活度aB代替pB / p 于是,等温方程可统一表示为 a b g h a a a a A eq B eq G eq H eq 推广到任意反应 aA + bB gG + hH a K B B eq G G RT Qa ln r m r m RT K RT Qa ln ln
范特霍夫(van't Hoff)等温方程A,Gm = -RT In Ke +RT lnQ.VBQ.=IIabvan't HoffB在不同的场合,可以赋于αp不同的含义:理想气体PB/peaBfB/pe实际气体dp理想液态混合物aBXB理想稀溶液c/ce, m/ mea纯液(固)体=aB退出返回日录第四章化学平衡
第四章 化学平衡 返回目录 退出 14 G RT K RT Qa r m ln ln 范特霍夫(van t Hoff )等温方程 van’t Hoff 在不同的场合,可以赋于aB不同的含义: 理想气体 aB - pB /p 实际气体 aB - fB /p 理想液态混合物 aB - xB 理想稀溶液 aB - c/c , m/ m 纯液(固)体 aB = 1 B B B Q a a
在定温定压不做其它功的条件下,<0反应能够正向进行:=0 反应达平衡;△,Gm>0 反应能够逆向进行△,Gm = RT ln(Q. / Ke)Q.<Ke即△,G<0,反应能够正向进行;Q.=Ke即△,Gm=0,反应达平衡;Q.>Ke即△,G>0,反应能够逆向进行退出返回日录第四章化学平衡
第四章 化学平衡 返回目录 退出 15 Qa <K 即rGm <0, 反应能够正向进行; Qa =K 即rGm =0, 反应达平衡; Qa >K 即rGm >0, 反应能够逆向进行。 ln( / ) r m G RT Qa K 在定温定压不做其它功的条件下, <0 反应能够正向进行; =0 反应达平衡; >0 反应能够逆向进行。 rGm