ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамическая концепция равновесия из "Химическое разделение и измерение теория и практика аналитической химии" из основных законов природы заключается в том, что физическая или химическая система всегда стремится спонтанно и необратимо перейти от своего исходного леравновеоного состояния в конечное равновесное состояние. Как только такое состояние будет достигнуто, в системе не будет происходить никаких дополнительных изменений до тех пор, пока не будет какого-либо воздействия на систему. [c.78] ашей задачей является оценить изменения энергии Гиббса для данной химической реакции я связать эти изменения с равновесным состоянием процесса. [c.78] Стандартные состояния и энергии Гиббса образования. Вообще энергия Гиббса химических соединений зависит от температуры и давления, равно как и от природы и количества самого вещества. Поэтому для различных химических соединений надо заранее задать условия стандартного состояния, при которых должны быть точно определены и табулированы значения абсолютной энергии Гиббса химического элемента и энергии Гиббса образования соединений. [c.78] Обычно наиболее устойчивой форме любого чистого элемента в его стандартном состоянии соответствует энергия Гиббса, равная нулю. Чтобы найти энергию Гиббса химического соединения, нужно измерить или определить изменение энергии Гиббса для реакции образования этого соединения из его элементов при условии, что все реагирующие вещества и продукты находятся в стандартном состоянии. Это изменение энергии Гиббса называется стандартной энергией Гиббса образования и обозначается ДОобр-В табл. 3-3 приведены стандартные энергии Гиббса образования некоторых распространенных веществ. [c.79] Стандартные энергии Гиббса образования могут быть экспериментально непосредственно определены либо найдены из констант равновесия или электродвижущей силы гальванической пары и выражаются обычно в килокалориях или килоджоулях на моль образующегося вещества. [c.79] Однако в больщинстве химических систем мы сталкиваемся с тем, что концентрации реагирующих веществ и продуктов отличаются от таковых в их стандартных состояниях. Например, газообразные соединения могут быть при давлениях, отличающихся от одной атмосферы, а активности растворенных веществ быть не равными единице. [c.80] Таким образом, изменение энергии Гиббса в химической реакции зависит от двух факторов во-первых, от изменения стандартной энергии Гиббса реакции, которая связана со стандартной энергией Гиббса образования веществ, участвующих в реакции, и, во-вторых, от активностей реагирующих веществ и продуктов реакции. [c.81] Поскольку К является термодинамической константой, она не зависит от таких факторов как ион-ионное притяжение или взаимодействие ионов с растворителем, тогда произведение членов правой части предыдущего уравнения также является постоянной. Конечно, индивидуальные коэффициенты активности реагирующих веществ и продуктов в действительности зависят от состава и ионной силы химической системы это означает, что К фактически не является константой. [c.82] Когда необходимо провести строго коррективные расчеты равновесия, следует пользоваться термодинамической равновесной константой К и активностями реагирующих веществ и продуктов. К сожалению, как уже показано ранее, точно оценить коэффициенты активности (и соответственно активности) трудно, особенно для интересующих аналитиков водных растворов с относительно высокими ионными силами и с более чем одним электролитом. В таких растворах сложно оценить силы взаимодействия между растворенными веществами, а также между растворенными веществами и растворителями. Вследствие этих неопределенностей, в данной книге мы, в основном, будем пренебрегать коэффициентами активности, а также различием между К и /С. Будем допускать, что К есть величина постоянная, и использовать выражение для константы равновесия, в котором вместо активностей стоят концентрации. Такое упрощение отвечает многим приближенным вычислениям, включая те, которые необходимо проделать для предсказания возможности применения аналитических методов. [c.82] Проиллюстрируем примером концепции, которые были рассмотрены в последних двух разделах этой главы. [c.82] Последующее рассмотрение этого результата, особенно при обсуждении в гл. 7, покажет, что мы рассчитали из значений энергий Гиббса произведение растворимости гидроксида кальция. [c.83] Вернуться к основной статье