Heterogene Reaktionen genannt, die Komponenten befinden sich in verschiedenen Phasen. Die natürlichen Prozesse in den meisten Fällen гетерогенны. Für heterogene Prozesse Bedingung des Gleichgewichts (2.70):

gespeichert. Die chemischen Potentiale Substanzen werden dieselben Gleichungen [(2.77) - (2.81)]. Die chemischen Potentiale der reinen Substanzen gleich der Standard-chemischen потенциалам. Die Aktivität der reinen festen und flüssigen Stoffen gleich eins.

Im Ausdruck des Gesetzes geltenden Massen in diesem Fall gehören die Aktivität der Substanzen in kondensierten Phasen und Volatilität (oder Druck) Komponenten in der Gasphase.

Betrachten wir einige Beispiele.

Beispiel 1. Chemisches Gleichgewicht heterogenen Reaktionen mit Beteiligung von zwei монооксидов Blei - die roten und gelben Sorten bei 298 Und R = 1 ATM:

PbO_anp « PbO_w (3.37)

Die gleichgewichtskonstante dieser Reaktion nach dem Gesetz bestehenden Massen:

(3.38)

Da und_TV = 1, zwei reinen festen Stoffe im Gleichgewicht sein, wenn

DG_T,Antwort. = DG⁰_T = 0.

Für diese Reaktion die änderung der Gibbs-Energie berechnet auf der Grundlage von Daten über die Energien der Gibbs-für die Prozesse der Bildung von Substanzen, ΔG_f :

DG⁰_T = DG_{f, PbOж} -DG_{f, PbOкр} = -188,5 -(-189,3) = +0,8 kJ/mol

Der positive Wert der Gibbs-Energie der Reaktion sagt, dass mehr als nachhaltig erweist sich die Phase der PbO_rot.

Dieses Verfahren eignet sich für die Bestimmung der relativen Stabilität alle polymorphen Stoffe unter normalen Bedingungen.

Beispiel 2. Wenn in der Reaktion beteiligt sind gasförmige Stoffe, das Gleichgewicht kann erreicht werden durch eine änderung der Partialdruck des Gases. Als Beispiel betrachten wir das Gleichgewicht in den Bedingungen der Erdoberfläche Eisenoxid FeO in Bezug auf die сидериту FeCO₃:

FeO_(T) + MIT_2(G) FeCO_3(T) (3.39)

Die gleichgewichtskonstante dieser Reaktion:

(3.40)

Da die Aktivität von Feststoffen bei einem Gesamtdruck von 1 ATM gleich eins, das ist der Ausdruck vereinfacht:

(3.41)

So, die Reaktion stellt sich heraus, Gleichgewicht nur bei einem bestimmten Druck Partialdruck P_MIT2. Nach den Informationsdaten, Standard-isobaren Potenzial Reaktionen

Dann aus der Gleichung Standard-Isotherme (3.15) ausgewogenen ATM. Die vollständige Gleichung isothermen der Reaktion:

(3.42)

Da der Partialdruck MIT₂ in der Atmosphäre, , etwa 10^-3,5 ATM, aus der Analyse der Gleichungen (3.42) sollte, dass in den Bedingungen der Erdoberfläche Verbindung FeO instabil in Bezug auf die FeCO₃ und das Gleichgewicht der Reaktion (3.39) verschoben nach rechts.

Beispiel 3. Bei Kontakt des festen Niederschlags Vaso₃ mit natürlichen Gewässern, die Ionen SO₄^2-und MIT₃^2- , übergang durch die Gleichung:

Vaso_3(T)+ SO₄^2-_(aq) BaSO_4(T) + CO₃^2-_(aq) (3.43)

Standard-isobaren Potenzial Reaktionen DG⁰₂₉₈=-6,12 kJ/mol. Die gleichgewichtskonstante, ausgedrückt durch die Aktivität der Substanzen:

(3.44)

Da. die Aktivität der reinen Feststoffe und_ВаЅО4(T)=1 und und_ВаСО3(T)=1, dann

(3.45)

Nach der Gleichung von isothermen Vant-hoff:

DG=DG⁰+ RT ln , (3.46)

wo

DG⁰= - RT lnK_a = - 6120 J/mol (3.47)

Aus (3.47) Sie können berechnen Sie die Konstante Gleichgewicht der chemischen Reaktionen, die bei Standard-Bedingungen_a =11,8 und ersetzen gefundenen Wert in die Gleichung Isotherme:

DG= - RT ln — RT ln11,8 (3.48)

wo — неравновесные Aktivität der Ionen im Wasser.

Wenn Ihre Haltung im Wasser wird weniger Gleichgewicht:

<11,8 , das DG Reaktionen, in übereinstimmung mit der Gleichung (3.48), negativ, dh. das Gleichgewicht der Reaktion (3.43) nach rechts verschoben, erfolgt die Fällung von Bariumsulfat. Das einfachste Analyse erklärt die Ursache der Kristallisation von Bariumsulfat in der natürlichen Bedingungen, auch aus углекислых Lösungen, mit erheblichen Konzentration der Ionen und der kleine Inhalt .