Термодинамическое равновесие

Содержание

Слайд 2

Изобара реакции Р-const ΔrG0T = ΔrН0T – Т⋅ΔrS0T Влияние давления и концентрации

Изобара реакции Р-const

ΔrG0T = ΔrН0T – Т⋅ΔrS0T

Влияние давления и концентрации

Слайд 3

Сдвиг равновесия Изобара реакции Р-const ΔrН0 ΔrН0>0 – K(T) возрастающая функция

Сдвиг равновесия

Изобара реакции Р-const

ΔrН0<0 – K(T) убывающая функция
ΔrН0>0 – K(T) возрастающая функция

Принцип Ле

ШательеПринцип Ле Шателье – Брауна:
Если на систему, находящуюся в состоянии истинного равновесия, оказывается внешнее воздействие, то в системе возникает самопроизвольный процесс, компенсирующий данное воздействие.
Слайд 4

Химическое равновесие Термодинамические параметры: T; P; νi; Сi – const 1.

Химическое равновесие

Термодинамические параметры: T; P; νi; Сi – const

1. Термодинамическое условие

равновесия - ΔrG = 0

реакция νаA + νbB ⇔ νсC + νdD

Слайд 5

Динамическое равновесие реакция νаA + νbB ⇔ νсC + νdD t=

Динамическое равновесие

реакция νаA + νbB ⇔ νсC + νdD
t= 0 CA=

(CA)0 CB= (CB)0 CE= 0 CD=0
Слайд 6

Константа равновесия KX - концентрации задаются мольными долями (безразмерная величина) Kp

Константа равновесия

KX - концентрации задаются мольными долями (безразмерная величина)

Kp - концентрации

задаются парциальными давлениями - (Па)Δν
Δν = (νc+ νd) - (νa+ νb)
KC – концентрации задаются молярной концентрацией - (моль/л)Δν
Слайд 7

Равновесие в растворах

Равновесие в растворах

Слайд 8

Электролитическая диссоциация С0 α →1 КД → ∞

Электролитическая диссоциация

С0

α →1 КД → ∞

Слайд 9

Слайд 10

Диссоциация воды H2O ⇔ H+ + OH- Нейтральная среда [H+] =

Диссоциация воды

H2O ⇔ H+ + OH-

Нейтральная среда [H+] = [OH–] =

10-7 [моль/л]

Кислая среда [H+] > 10-7 [OH–] <10-7 [моль/л]

Щелочная среда [H+] < 10-7 [OH–] > 10-7 [моль/л]

Слайд 11

Водородный показатель pH = –lg[H+] Нейтральная среда pH = 7 Кислая

Водородный показатель

pH = –lg[H+]

Нейтральная среда pH = 7

Кислая среда pH <

7

Щелочная среда pH > 7

pОH = –lg[ОH–]

pH + pОH = 14

Слайд 12

Произведение растворимости [Kat+]= x·C [моль/л] [An-]= y·C [моль/л]

Произведение растворимости

[Kat+]= x·C [моль/л]

[An-]= y·C [моль/л]

Слайд 13

Число компонентов - К Компонент – химически однородная составная часть системы,

Число компонентов - К

Компонент – химически однородная составная часть системы,

которая может быть выделена из системы и существовать вне её. Число независимых компонентов системы равно числу компонентов минус число возможных химических реакций между ними.

К=3

К=3–1=2

N2+3H2 ⇔ 2NH3

Число степеней свободы(С) – число параметров состояния системы, которые могут быть одновременно произвольно изменены в некоторых пределах без изменения числа и природы фаз в системе. 

Слайд 14

Число степеней свободы равновесной термодинамической системы С равно числу независимых компонентов

Число степеней свободы равновесной термодинамической системы С равно числу независимых компонентов

системы К минус число фаз Ф плюс число внешних факторов, влияющих на равновесие.

Правило фаз Гиббса - С = К – Ф + 2

Системы: ( по числу компонентов ) одно-, двухкомпонентные и т.д.

(по числу степеней свободы) инвариантные, моно-, дивариантные и т.д.

графическая зависимость состояния системы от внешних условий – диаграммы состояния

Слайд 15

Диаграмма состояния однокомпонентной системы (К=1) Н2О Ф=2 С=1+2-2=1 Ф=3 С=1+2-3=0 Ф=1

Диаграмма состояния однокомпонентной системы (К=1)

Н2О

Ф=2 С=1+2-2=1

Ф=3
С=1+2-3=0

Ф=1 С=1+2-1=2

Ж

Г

Т

Tкип=f(Р) Р=f(T)

Слайд 16

Примеры процессов.

Примеры процессов.

Слайд 17

Двухкомпонентная система (К=2) α→0 Двухфазное равновесие С = 2 + 2

Двухкомпонентная система (К=2)

α→0

Двухфазное равновесие

С = 2 + 2 – 2

= 2

1) Т⇔Ж; Ж ⇔ Г

2) Т⇔ Г

Ф=3 С = 2 + 2 – 3 = 1

Слайд 18

Диаграмма состояния К=2 СА

Диаграмма состояния К=2

СА

Слайд 19

Кипение и кристаллизация растворов Повышение температуры кипения раствора по сравнению с

Кипение и кристаллизация растворов

Повышение температуры кипения раствора по сравнению с

чистым растворителем (ΔТкип) прямо пропорционально концентрации растворенного вещества

См [моль/кг] – моляльная концентрация

Kэб [К⋅кг/моль]– эбуллиоскопическая постоянная растворителя

Понижение температуры кристаллизации раствора по сравнению с чистым растворителем прямо пропорционально концентрации растворенного вещества

Kкр [К⋅кг/моль]– криоскопическая постоянная растворителя

ΔТкип = Kэб⋅См

ΔТкр = Kкр⋅См

Слайд 20

Эбуллиоскопические и криоскопические постоянные некоторых растворителей

Эбуллиоскопические и криоскопические постоянные некоторых растворителей