文档介绍：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? rG m < 0 自发? rG m = 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: § 化学反应的方向及平衡条件简称亲和势化学反应亲和势, mrGA???A 2. ? rG m与?的关系,平衡条件????? B BBddddnpVTSG? B B B B B B d d d G n ? ???? ?? ? B B (d d ) n ? ??恒温、恒压条件下, ????????????? B BB mrΔAμνξ GG p T,p T,ξ GGA???????????? mrΔ 2. ? rG m与?的关系,平衡条件 pTG ,)(????~G 0)( ,??? pTG?0)( ,??? pTG?0)( ,??? pTG? 2. ? rG m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。 T 、恒p,且W′= 0 时,对于理想气体间的化学反应?? B BB0ν其任一组分的化学势是: ????????????p p RT μμ B BB ln 将此式代入?? B BB mrΔμνG得到: ?? ln Δ B B B B BB mr???????????? p pν RT μνG § 理气化学反应的等温方程及标准平衡常数 ZYBA0 ZY B Aνννν????即布斯函数: ?? Δ B BB mr??μνG它仅是温度的函数。式中第一项? B BBμν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 v B 为负,产物计量系数 v B 为正,所以它的形式是,所以它被称作压力商 J p。??????反应物产物反应物产物νν/pp /pp 而第二项为: ????????????????????????????? B B BB B B B B B ln ln ln ννp p RT p p RT p pν RT 其中的是反应物及产物的的连乘积。 BB νp p????????????????? B BB νp p ?? ln Δ B B B B BB mr???????????? p pν RT μνG所以得到: ?? ln ΔΔ mrmrpJ RT GG??即: ???????????? B B Bνpp pJ此即理想气体化学反应的等温方程。已知温度 T时的及各气体的分压 p B,即可求得该条件下的。 mrΔG mrΔG 2. 标准平衡常数 p T,ξ G???????? G平衡???? mol 01 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 p T,ξ GGA???????????? mrΔ越来越小,直至 A = 0 ,系统达到化学平衡为止。此时?? 0 ln ΔΔ eq mrmr??? pJ RT GG 所以我们将平衡压力商称为标准平衡常数,其表达式为: ???? B eq B B 理想气体??????????νp pK 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。 eqpJ mrΔG上式中 eqpJ是平衡压力商。?? 0 ln ΔΔ eq mrmr??? pJ RT GG