Reklama

التوازن الكيميائي غير متجانسة التفاعلات الكيميائية

غير متجانسة ردود الفعل يسمى, فيها عناصر هي في مراحل مختلفة. العمليات الطبيعية في معظم الحالات غير متجانسة. على غير متجانسة عمليات شرط التوازن (2.70):

حفظ. الكيميائية إمكانات المواد التي أعرب عنها نفس المعادلات [(2.77) - (2.81)]. الكيميائية إمكانات المواد النقية تساوي مستوى الكيميائية إمكانات. نشاط نقي المواد الصلبة والسوائل هو الوحدة.

في التعبير عن قانون العمل الجماعي في هذه الحالة يشمل نشاط المواد في مراحل المختصرة و تقلب (أو الضغط) المكونات في المرحلة الغازية.

دعونا ننظر في بعض الأمثلة.

المثال 1. التوازن الكيميائي غير متجانسة ردود الفعل التي تنطوي على اثنين من monooksidom يؤدي - الأحمر و الأصفر الأصناف في 298 K و P = 1 ATM:

PbOإلىp "PbOث (3.37)

التوازن المستمر من هذا التفاعل من خلال العمل الجماعي القانون:

(3.38)

كما والتلفزيون = 1, اثنين النقي مادة صلبة سوف يكون في توازن, عندما

DGT,الرد الذي سوف. = DG0T = 0.

هذا رد فعل التغيير في جيبس الطاقة يمكن حسابها على أساس البيانات على جيبس الطاقات من أجل عمليات تشكيل المواد, Δزو :

DG0T = DGو, PbOж -DGو, PbOkp = -188,5 -(-189,3) = +0,8 kJ/mol

قيمة إيجابية من جيبس الطاقة من رد فعل يوحي, اتضح أن أكثر استدامة المرحلة PbOالأحمر.

هذا الأسلوب مفيد في تحديد النسبية استدامة متعددة الأشكال أي من المواد تحت الظروف القياسية.

المثال 2. إذا كان رد فعل ينطوي على المواد الغازية, التوازن لا يمكن أن يتحقق عن طريق تغيير الضغط الجزئي من هذا الغاز. وكمثال على ذلك, النظر في التوازن في سطح الأرض من أكسيد الحديد FeO فيما يتعلق siderite FeCO3:

فيو(t) + مع2(ز) FeCO3(t) (3.39)

التوازن المستمر من هذا الرد:

(3.40)

منذ نشاط المواد الصلبة في الضغط الكلي 1 أجواء رانك واحد, ثم هذا التعبير يبسط:

(3.41)

وهكذا, رد الفعل هو التوازن إلا إذا كان معينا من الضغط الجزئي Pمع2. في إشارة البيانات, معيار Isobaric القدرة ردود الفعل

ثم من المعادلة القياسية isotherms (3.15) التوازن ATM. الكامل isotherms من معادلة هذا التفاعل:

(3.42)

منذ الضغط الجزئي2 في الغلاف الجوي, , تقريبا 10-3,5 ATM, من تحليل المعادلة (3.42) ينبغي أن, من حيث مساحة الأرض ، مجمع فيو غير مستقر بالنسبة إلى FeCO3 التوازن في رد الفعل (3.39) إزاحة إلى اليمين.

المثال 3. الاتصال الترسبات الصلبة VASO3 المياه الطبيعية, التي تحتوي على أيونات جدا42-و مع32- , الانتقال حسب المعادلة:

VASO3(t)+ لذا42-(aq) باسو4(t) + CO32-(aq) (3.43)

معيار Isobaric القدرة ردود الفعل DG0298=-6,12 kJ/mol. التوازن المستمر, يعبر عنها من خلال نشاط المواد:

(3.44)

دون داع. نشاط نقي المواد الصلبة وВаЅО4(t)=1 و وВаСО3(t)=1, هذا

(3.45)

وفقا isotherm معادلة فان ' t هوف:

DG=DG0+ RT فى , (3.46)

حيث

DG0= - RT lnKأ = - 6120 J/mol (3.47)

من (3.47) فمن الممكن لحساب التوازن المستمر من تفاعل كيميائي تحت الظروف القياسية إلىأ =11.8 و تحل قيمة وجدت في المعادلة isotherms:

DG=RT فى — RT ln11,8 (3.48)

حيث — عدم توازن أيون النشاط في الماء.

إذا كان موقفهم في الماء سوف يكون أقل من التوازن:

<11,8 , المدير العام رد فعل, وفقا المعادلة (3.48), سوف تكون سلبية, ie. ميزان رد فعل (3.43) يتحرك إلى اليمين, هناك ترسيب كبريتات الباريوم. هذا تحليل بسيط يفسر السبب في تبلور كبريتات الباريوم في البيئة الطبيعية حتى من كربونات حلول, وقد كبيرا في تركيز أيون و صيانة منخفضة .

Reklama