炼钢原理---3-2化学反应的吉布斯自由能变化及平衡常熟.ppt

一理想气体的吉布斯自由能变化
二化学反应的吉布斯自由能变化
三标准生成吉布斯自由能的温度关系式
§ 化学反应的吉布斯自由能变化及平衡常数
一理想气体的吉布斯自由能变化
恒温下,对于1摩尔理想气体,其吉布斯自由能的变化式为
dG=VdP (3-2)
一摩尔气体在恒温T及外压下的吉布斯自由能为
(3-4)
理想混合气体中任一组成气体B的吉布斯自由能则可表示为:
式中—混合气体组分B的量纲一的分压, ;
—组分B的分压,Pa。
二化学反应的吉布斯自由能变化
1吉布斯自由能变化
2压力商
3活度商
4反应的平衡常数
1吉布斯自由能变化
对于分压分别为、、、的气体物质的化学反应
吉布斯自由能变化为
(3-5)
式中a、b、c、d—参加反应的物质的量,mol;
、、、—各物质的吉布斯能,J·mol-1。
当上面的反应各物质处于标准态时,反应的标准吉布斯能变化为
(3-6)
式中为各物质的标准吉布斯能。
2压力商
位于任意态的生成物分压的方次乘积对反应物分压的方次乘积之比,其比值称为压力商,用Jp表示。
用压力商表示,吉布斯自由能变化可写成:
3活度商
如果参加反应的物质位于溶液中,则经过积分变换取对数后的表达式应该为活度商即:
(3-8)
式中:aC、aD、aA、aB—分别为各物质的活度;
Ja—为活度商;
—为各物质活度为1时的反应的标准吉布斯自由能;
如反应处于平衡状态,则△G=0,于是
=-
4反应的平衡常数
用K表示,即
K =
从而= - (3-9)
将式(3-9)代入式(3-8)可得,
(3-10)
式(3-8)和式(3-10)均称为化学反应的等温方程。它表明化学反应按化学计量反应式从左到右发生了一单位反应的吉布斯能的变化。
但需注意,虽然,这仅表示两者数值相同,它们却是一个化学反应的两种不同状态,前者为标