ЗАВИСИМОСТЬ РАВНОВЕСНОГО СОСТАВА ОТ ДАВЛЕНИЯ

В случае идеальных газов величина Кр не зависит от давления, что следует из (12.18). Но это не означает, что с изменением общего давления относительный химический состав равновесной смеси не может меняться. Чтобы проанализировать вопрос о влиянии давления на равновесный состав, рассмотрим константу равновесия Кх

Из последнего уравнения видно, если реакция идет с увеличением числа молей (Av > 0), то увеличение общего давления приведет к уменьшению Кх и, следовательно, к уменьшению относительного содержания продуктов реакции в смеси. Таким образом, равновесие будет смещаться влево. Это соответствует одной из формулировок принципа Ле-Шателье, качественно описывающего поведение системы при ее незначительном выводе из равновесного состояния: на увеличение общего давления система реагирует уменьшением числа частиц. Если в реакции число молей уменьшается, то увеличение давления будет способствовать увеличению доли продуктов.

Если в реакции не происходит изменения числа частиц, то давление в системе не оказывает влияния на равновесный состав.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА КОНСТАНТУ РАВНОВЕСИЯ

В соответствии с (12.21)

Таким образом, измеряя Кр при различных температурах и откладывая данные в координатах пКр+1/Т, можно найти тангенс угла наклона зависимости, равный АтН°/К, считая, что величина Аг5° слабо зависит от температуры.

Продифференцировав последнее выражение по температуре, получим

Учитывая далее, что в соответствии с (10.16) и (10.24) получаем

Последнее выражение часто используется при расчете констант равновесия при различных температурах. При небольших отличиях в температуре можно воспользоваться конечными разностями. Например, если известна константа равновесия при температуре Г,, то константа равновесия при близкой температуре Т2 находится из соотношения

где

В большинстве случаев, когда отличие температур невелико, в качестве Т можно взять любое значение в интервале Ту + Т2.

Из выражения (12.43) следует, что в случае эндотермических реакций тН° > 0) повышение температуры будет приводить к возрастанию константы равновесия и к увеличению доли продуктов в реакционной смеси. В случае экзотермических реакций (АтН° < 0) константа равновесия и доля продуктов реакции с ростом температуры уменьшаются.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >