物化與膠化化學平衡課件(已修改)
2025-09-10 16:25 本頁面
【正文】 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 物理化學電子教案 — 第六章 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 第六章 化學平衡 化學平衡的條件 化學反應的平衡常數和等溫方程式 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 化學平衡的條件和反應的親和勢 ? 化學反應體系 ? 熱力學基本方程 ? 化學反應的方向與限度 ? 化學反應親和勢 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 化學反應體系 化學反應體系： 封閉的單相體系，不作非膨脹功，發(fā)生了一個化學反應，設為： DGa A d g h H? ? ?BB0B?? ?各物質的變化量必須滿足： BBdd?? n? BBddn ???根據反應進度的定義，可以得到： ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 熱力學基本方程 ?????B BBdddd npVTSG ?, B B B BBBd d dTpGn ? ? ? ?????（） BB( d d )n ???等溫、等壓條件下， , B BB( ) ( a ) TpG ???? ?? ?當 時： 1 m o l? ?r m , B BB ( b ) TpG ???? ?（）?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 熱力學基本方程 這兩個公式適用條件： （ 1）等溫、等壓、不作非膨脹功的一個化學反應； （ 2）反應過程中，各物質的化學勢 保持不變。 B? 公式（ a)表示有限體系中發(fā)生微小的變化； 公式 (b)表示在大量的體系中發(fā)生了反應進度等于 1 mol的變化。這時各物質的濃度基本不變，化學勢也保持不變。 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 化學反應的方向與限度 用 判斷都是等效的。 , B r m ,B( ) , ( )T p B T pG G???? ?? ? 或 r m ,() 0TpG? ?反應自發(fā)地向 右 進行 rm ,() 0TpG? ?反應自發(fā)地向 左 進行，不可能自發(fā) 向右進行 rm ,() 0TpG? ?反應達到 平衡 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 化學反應的方向與限度 用 判斷，這相當于 圖上曲線的斜率，因為是微小變化，反應進度處于 0~1 mol之間。 pTG,)( ??? ?~G0)( , ??? pTG?反應自發(fā)向右進行，趨向平衡 0)( , ??? pTG? 反應自發(fā)向左進行，趨向平衡 0)( , ??? pTG? 反應達到平衡 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 化學反應的平衡常數和等溫方程式 ? 熱力學平衡常數 ? 用化學反應等溫式判斷反應方向 ? 熱力學平衡常數的計算方法 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 熱力學平衡常數 在定溫定壓下， a A d D g G h H? ? ? ,BBBTpG????????????? 代入lnB B BR T a?? ?? $得 ( l n ) l nghGHB B B B B B B adB B B ADaaR T a R Taa? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?$$ 因為B B r mBG?? ???、B B r mBG?? ???$$，及令 ghGHadADaaQaa?，Q稱為相對活度商。由上式寫成lnr m r mG G R T Q? ? ? ?$ ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 熱力學平衡常數 當反應達平衡時，0B B r mBG?? ? ? ??，各組分的相對活度即為反應達平衡時的相對活度， 化學反應定溫式 為l n 0ghGHBB adB ADaaRTaa?? ??? $ 即 lnghGHBB adB ADaaRTaa?? ??? $ （ 4 2a ） 式中BBB??? $為一常數 ，上 式右端平衡時的相對活度商也為一常數。用 K $ 表示，稱為標準平衡常數，即 ghGHadADaaKaa?$ ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 熱力學平衡常數 當體系達到平衡， ，則 0mr ?? Grm ln()ghGHadADaaG RTTaa? ??$lnR T K?? $ 稱為 熱力學平衡常數 ，它僅是溫度的函數。在數值上等于平衡時的 “ 活度商 ” ，是量綱為 1的量，單位為 1。因為它與標準化學勢有關，所以 又稱為標準平衡常數 。 K$ghGHadADaaKaa?$?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 使用標準平衡常數的注意事項 1. 標準平衡常數時反應的特性常數，對指定反應， K $ 的大小是固定的，不隨物質的初始濃度或反應的速度而改變，僅取決于反應的本性，可逆反應無論是從正反應開始還是從逆反應開始，最后都能達到同一平衡狀態(tài)，即相應的 K $ 與反應的方向無關。 2. 標準平衡常數是反應進行程度的標志，一個反應的越大，說明可逆反應正向進行的程度越完全，反之亦然。 3. 標準平衡常數的值與反應式的寫法有關，即 化學反應標準平衡常數與計量方程的關系 4. 對同一反應表示物質的組成的寫法不同，獲得的 K ?值也不同，如上述反應中pK$≠CK$ ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 ?返回 下標 m 表示反應進度為 1 mol 時的標準 Gibbs自由能的變化值。顯然，化學反應方程中 計量系數呈倍數關系 ， 的值 也呈倍數
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