4.9. Влияние различных факторов на состав
равновесной смеси
Мы рассмотрим влияние трех факторов - температуры, давления и присутствия инертного газа.
154
[p# 159]
1. Влияние температуры
Для экзотермической реакции ДГН < 0 и, следовательно, в соответствии с уравнением изобары химической реакции константа равновесия, а также равновесный выход £ уменьшаются с повышением температуры. Эндотермическая реакция соответствует обратному случаю.
2. Влияние давления. Поскольку
и Ка не зависит от давления, то при фиксированной температуре в случае, когда Ду>0, увеличение давления должно приводить к уменьшению Кп и, следовательно, уменьшению равновесного выхода, если же Ду < 0, то воздействие будет обратным.
)
3. Влияние присутствия инертного газа.
Присутствие инертного газа оказывает воздействие, эквивалентное уменьшению давления (разбавления смеси) и, следовательно, анализ этого случая аналогичен рассмотренному выше. Это означает, что для реакций, протекающих с уменьшением объема, например, при синтезе аммиака, разбавление инертным газом нежелательно, поскольку оно будет приводить к уменьшению равновесного выхода.
Все изложенное согласуется с принципом Ле-Шателье-Брауна (1884 г.)*>, согласно которому
система, находящаяся в равновесии, противится попыткам изменить ее температуру, давление или концентрацию реагентов. Аналогом этого положения является более пространная формулировка:
если на систему, находящуюся в истинном равновесии, оказывается воздействие извне, путем изменения какого-либо из условий, определяющих
*) Правило было сформулировано впервые французом Ле-Шателье и независимо англичанином Брауном. Интересующиеся историческими аспектами этого вопроса могут прочитать статью в J. of Chemical Education, 1980, v.59, №6, pp.417-420.
4. Химическое равновесие 155
[p# 160]
положение равновесия, то оно смещается в направлении того процесса, протекание которого ослабляет эффект произведенного воздействия.
Данный раздел завершает первую часть начального курса физической химии для студентов ВУЗов химико-технологического профиля. Основные положения химической термодинамики, рассмотренные в учебном пособии, составят основу при анализе свойств одно- и многокомпонентных систем, рассмотрении фазового равновесия и особенностей поведения электрохимических систем.
156
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Монографии, учебники и учебные пособия
Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. -М.: Химия, 1975. - 583с.
Курс физической химии: T.l/Под ред.Я.И. Герасимова. -М.: Госхимиздат, 1963. - 624 с.
Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия. -М.: Мир, 1978. - 645 с.
Еремин Е.Н. Основы химической термодинамики.-М.: Высш. школа., 1974. - 341с.
Киреев В.А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций. -М.: Химия, 1975. - 535 с.
Глазов В.М. Основы физической химии. -М.: Высш. школа., 1981.-456 с.
Фролов Ю.Г., Велик В.В. Физическая химия. -М.: Химия, 1993. -464с.
Краснов К.С. Физическая химия :Кн.1 -М.: Высш. школа, 1995.-514с.
Стромберг А.Г., Семченко Д.П Физическая химия. -М.: Высш. школа, 1999. - 527 с.
Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии:Ч.1 -М.:Мир, 1989.-302 с.
Справочные руководства и сборники примеров и задач
11. Термические константы веществ: Справочник; В 10 вып./ Отв. ред. В.П. Глушко - М.: Изд. ВИНИТИ АН СССР, 1965-1982.
Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочное издание. Отв. ред. В.П. Глушко. -М.:Наука. Т.1, 1978; Т.2, 1979; Т.З, 1981; Т.4, 1983.
Краткий справочник физико-химических величин/ Под ред. А.А. Равделя и A.M. Пономаревой. - СПб.: Химия, 1999. - 232 с.
14.Кудряшов И.В., Каретников Г.С. Сборник примеров и задач по физической химии. -М.: Высш. школа, 1991. - 527с.
15.Карапетьянц М.Х. Примеры и задачи по химической термодинамике. М.: Химия, 1974.-301с.
4. Химическое равновесие 157
Учебное пособие Вишняков Анатолий Васильевич
НАЧАЛЬНЫЙ КУРС ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИ
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА
Конспект лекций
Редактор Н.А. Заходякина
Лицензия ЛР№ 020714 от 02.02.98г.
Подписано в печать 29. 10. 2001 г. Формат 60x84 1/8. Бумага 200М. Отпечатано на ризографе. Усл. п. л. 9,21. Уч.-изд. л. 8,25. Тираж 400 экз. Заказ
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Издательский центр Адрес университета и издательского центра: 125047 Москва, Миусская пл., 9