天津大学物理化学第五章ppt.ppt

第五章第五章化学平衡化学平衡基本要求:;2. 掌握用等温方程判断化学反应的方向和限度的方法;3. 理解温度对标准平衡常数的影响,会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数;4. 了解压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响;1. 化学反应亲和势恒温恒压,?W’= 0 时?rGm < 0 自发?rGm = 0 平衡恒温恒压下A > 0 反应自发A = 0 反应平衡A < 0 反应非自发,逆向自发 1922年,比利时热力学专家德唐德首先引进了化学反应亲和势的概念。定义化学亲和势A为:§,mrGA???A2. ?rGm与?的关系,平衡条件?????BBBddddnpVTSG?B B B BB Bd d dG n? ???? ?? ?B B(d d )n? ??恒温、恒压条件下,?????????????BBBmrΔAμνξGGpT,pT,ξGGA????????????mrΔ2. ?rGm与?的关系,平衡条件pTG,)(????~G0)(,???pTG?0)(,???pTG?0)(,???pTG?2. ?rGm与?的关系,平衡条件?随着反应的进行,即随????的增加,系统的吉布斯函数?G先逐步降低,经过最低点后,又逐步升高。 、恒p,且W′= 0时,对于理想气体间的化学反应??BBB0ν其任一组分的化学势是:????????????ppRTμμBBBln将此式代入??BBBmrΔμνG得到:??????????????ppνRTμνG§ 理气化学反应的等温方程及标准平衡常数ZYBA0ZYBAνννν????即布斯函数:????μνG它仅是温度的函数。式中第一项?BBBμν为该化学反应在温度T 下的标准摩尔吉因为反应物计量系数vB 为负,产物计量系数vB 为正,所以它的形式是,所以它被称作压力商Jp。??????反应物产物反应物产物νν/pp/pp而第二项为:?????????????????????????????BBBBBBBBBlnlnlnννppRTppRTppνRT其中的是反应物及产物的的连乘积。BBνpp?????????????????BBBνpp??????????????ppνRTμνG所以得到:????即:????????????。已知温度T时的及各气体的分压pB,即可求得该条件下的。mrΔGmrΔG2. 标准平衡常数pT,ξG????????G平衡????mol01在恒温恒压下,随着理想气体化学反应的进行,化学反应亲和势pT,ξGGA????????????mrΔ越来越小,直至A = 0 ,系统达到化学平衡为止。此时?????pJRTGG所以我们将平衡压力商称为标准平衡常数,其表达式为:??????????????νppK因为,仅仅是温度的函数,与压力无关,所以由上式可知,也仅仅是温度的函数,与系统的压力和组成无关。eqpJmrΔG上式中eqpJ是平衡压力商。?????pJRTGG