Równowaga termodynamiczna
D
G = 0
stan równowagi (dla warunków izotermiczno – izobarycznych)
D
G < 0
reakcja może zajść z lewa na prawo (ograniczeniem są warunki
kinetyczne zachodzenia reakcji, na pewno nie zajdzie z prawa
na lewo
D
G > 0
reakcja na pewno nie zajdzie z lewa na prawo ale może z prawa
na lewo (ograniczeniem są warunki kinetyczne zachodzenia
reakcji)
Dla warunków izotermiczno – izochorycznych podobne kryteria są dla funkcji F
W stanie równowagi
termodynamicznej
w warunkach izotermiczno
–
izobarycznych
D
G = 0 więc:
K
RT
G
p
p
p
p
RT
bG
aG
dG
cG
bG
aG
dG
cG
G
p
p
RT
G
p
dp
RT
dG
p
dp
RT
Vdp
dG
const
T
Vdp
SdT
dG
dD
cC
bB
aA
b
B
a
A
d
D
c
C
B
A
D
C
B
A
D
C
ln
ln
)
(
)
(
)
(
)
(
ln
0
0
0
0
0
1
2
2
1
2
1
D
D
D
Równowaga termodynamiczna
K
RT
G
ln
0
D
Zależność stałej równowagi od temperatury. Izobara van’t Hoffa.
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
p
p
p
p
T
K
T
K
R
T
H
G
T
H
G
S
S
T
H
G
S
T
G
T
K
T
K
R
T
G
K
RT
G
ln
ln
:
czyli
:
że
wiemy,
ln
ln
ln
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Zależność stałej równowagi od temperatury. Izobara van’t Hoffa.
2
0
2
0
2
0
0
0
0
ln
ln
ln
ln
ln
ln
RT
H
T
K
T
K
RT
H
T
K
RT
K
RT
H
G
T
K
T
K
R
T
H
G
p
p
p
p
D
D
D
D
D
D
Izobara van’t Hoffa – równanie przybliżone.
D
D
D
D
D
2
1
0
1
2
2
1
0
2
0
2
0
2
0
1
1
K
K
ln
:
czyli
1
1
ln
ln
:
to
r)
temperatu
przedziału
go
dla wąskie
prawdziwe
jest
(co
ry
temperatu
od
zależy
nie
entalpia
jeśli
ln
2
1
2
1
2
1
2
1
T
T
R
H
T
T
R
H
T
dT
R
H
RT
H
K
d
dT
T
K
RT
H
T
K
T
T
T
T
T
T
T
T
p
p
Izobara van’t Hoffa – zadanie.
44
,
0
10
45
,
3
07
,
2
4343
,
0
45
,
3
log
log
45
,
3
log
45
,
3
ln
07
,
2
45
,
3
ln
07
,
2
1100
1
1000
1
314
,
8
1868
,
4
45200
1
1
ln
1
1
ln
4343
.
0
07
,
2
)
2
(
2
2
2
2
2
1
0
1
2
2
1
0
1
2
D
D
p
K
K
e
K
K
K
T
T
R
H
K
K
T
T
R
H
K
K
Dla reakcji:
2SO
2
+ O
2
= 2SO
3
wartość K
p
w temp. 1000K wynosi 3,45. Obliczyć wartość K
p
w 1100K zakładając,
że
D
H
0
= -
45,2kcal i jest w tym zakresie temp. stała. p = const = 1atm
Izobara van’t Hoffa – zadanie.
]
m
0,082[
R
to
h
atmosferac
w
wstawiamy
ciśnienie
jeśli
uwaga!
3
,
39
)
1100
082
,
0
(
44
,
0
)
(
1
1
2
2
3
1
K
kmol
atm
K
p
K
K
RT
K
K
n
p
n
p
x
n
p
C
D
D
D
Obliczyć K
c
i K
x
dla powyższego zadania.
Reguła faz Gibbsa - wprowadzenie
Faza
Fazą nazywamy część układu jednorodną pod względem fizycznym, oddzieloną
od reszty układu fizyczną powierzchnią rozdziału. Masa danej fazy musi być taka,
aby mogły być zaniedbane fluktuacje składu oraz energia napięcia
powierzchniowego.
Układ jednorodny (jednofazowy) – homogeniczny.
Układ niejednorodny (wielofazowy) – heterogeniczny.
Reguła faz Gibbsa - wprowadzenie
Składniki niezależne
Składniki niezależne to te indywidua chemiczne (cząsteczki, atomy, jony), których
znajomość stężenia pozwala w sposób jednoznaczny opisać termodynamicznie
układ.
Jeśli
a
to ilość składników niezależnych
a
to ilość wszystkich indywiduów chemicznych, to:
a
= a
– q
q
– ilość równań wiążących ze sobą stężenia poszczególnych indywiduów.
Reguła faz Gibbsa - wprowadzenie
Stopnie swobody
Stopnie swobody to te zmienne parametry opisujące układ, które możemy zmieniać
(równocześnie muszą być dobrane pozostałe parametry) bez naruszenia stanu
równowagi fazowej.
parametry: T, p