文档介绍：第四章化学平衡
化学平衡的条件和反应的亲和势化学反应体系
化学反应体系: 封闭的单相体系,不作非膨胀功,发生了一个化学反应,设为:
各物质的变化量必须满足:
根据反应进度的定义,可以得到:
热力学基本方程
等温、等压条件下,
当时:
这两个公式适用条件:
等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应;
反应过程中,各物质的化学势保持不变。
公式(a)表示有限体系中发生微小的变化;
公式(b)表示在大量的体系中发生了反应进度等于1 mol的变化。这时各物质的浓度基本不变,化学势也保持不变。
化学反应的方向与限度
用判断都是等效的。
反应自发地向右进行
反应自发地向左进行,不可能自发
向右进行
反应达到平衡
用判断,这相当于图上曲线的斜率,因为是微小变化,反应进度处于0~1 mol之间。
反应自发向右进行,趋向平衡
反应自发向左进行,趋向平衡
反应达到平衡
化学反应亲和势
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。他定义化学亲和势A为:
或
A是状态函数,体系的强度性质。用A判断化学反应的方向具有“势”的性质,即:
A>0 反应正向进行
A<0 反应逆向进行
A=0 反应达平衡
化学反应的平衡常数和等温方程式任意气体B化学势的表达式:
式中为逸度,如果气体是理想气体,则。
将化学势表示式代入的计算式,得:
令:
称为化学反应标准摩尔Gibbs 自由能变化值,只是温度的函数。
化学反应等温方程式
这就是化学反应等温方程式。称为“逸度商”,可以通过各物质的逸度求算。值也可以通过多种方法计算,从而可得的值。
有任意反应
热力学平衡常数
当体系达到平衡, ,则
称为热力学平衡常数,它仅是温度的函数。在数值上等于平衡时的“逸度商”,是量纲1的量,单位为1。因为它与标准化学势有关,所以又称为标准平衡常数。