Gibsning fazalar qoidasi Kimyoviy muvozanat. Muvozanat konstantasi

Т–absolyut temperatura;
R–gazning molyar doimiyligi;
V–gaz aralashmasining hajmi;
p– gaz aralashmasining umumiy hajmi;
Δn–reaktsiyada ishtirok qiladigan gaz moddalar mollarining o’zgarishi (Δn= r + s – a - b)

Uncha katta bo’lmagan bosimda har qanday temperaturada

Agar reaksiyada reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birining katta miqdordagi ortiqcha qismi ishlatilsa (masalan, gidroliz paytida suv kontsentratsiyasi; havodagi oksidlanish paytida kislorodning qisman bosimi va boshqalar), unda bu ortiqcha komponentning konsentratsiyasi (qisman bosimi) doimiy deb hisoblanishi mumkin. Shunda ko'rib chiqilayotgan reaksiya uchun muvozanat konstantasi ifodasi B komponentining ko'pligi ifodasi bilan quyidagi shaklga ega bo'ladi
Muvozanat konstantasini temperaturaga bog’liqligi izobara tenglamasi bilan ifoda etiladi:

Ushbu tenglama T haroratidagi noma'lum muvozanat konstantasini taxminan aniqlash uchun ishlatiladi:

bu erda K₂₉₈ - 298K haroratdagi muvozanat konstantasi;

ΔH^o - reaktsiyaning issiqlik effekti.

Shu kabi mulohazalar geterojen muvozanat uchun ham amal qiladi.

Geterogen tizimlarda bunday jarayonlar qaytar deb ataladi, chunki bunda modda yoki energiyaning o'z-o'zidan ikkala yo'nalishda bir fazadan ikkinchisiga o'tishi mumkin. Fazalararo muvozanat massaning saqlanish qonuni va fazalar qoidalari asosida aniqlanadi.
Muvozanat konstantasi eksperimental ma'lumotlardan yoki standart Gibbs energiyasi (izobarik-izotermik jarayonlar uchun) yoki standart Gelmgolts energiyasi (izoxorik-izotermik jarayonlar uchun) orqali hisoblanadi:

(3.1)

(3.1) tenglama Van't Hoff izoterma tenglamasi deyiladi.
Umuman olganda, bu tenglama Gibbs energiyasini va muvozanat konstantasini bog'laydi, ularni ΔG ni bilgan holda hisoblash mumkin. Standart Gibbs hosil bo'lish energiyalari ΔG_o qiymatlari ma'lumotnoma (termodinamik xususiyatlar jadvallari) da berilgan. ΔG_o jadval qiymatlari bo'lmasa, ular ΔH^o va ΔS^o entalpiya va entropiyaning standart o'zgarishlari bo'lgan tenglamadan foydalanib hisoblanadi. Kimyoviy reaktsiya jarayonida termodinamik potentsialning o’zgarishi


ΔG = ΔH-TΔS

tenglama bilan ifodalanadi.

bu yerda: ΔH – issiqlik effekti va ΔS – reaktsiya entropiyasining o’zgarishi, T – jarayon harorati.
Ushbu standart termodinamik kattaliklarning qiymatlari adabiyotlarda ham berilgan. Transformatsiyaning muvozanatlik darajasi x* bu tizimning barqaror muvozanat holatiga mos keladigan dastlabki moddalarning reaktsiya mahsulotlariga aylanish darajasidir.
Transformatsiya qilishning muvozanat darajasi jarayonlarning chuqurligini, uning natijalarini berilgan sharoitda optimal natijalarga yaqinlashtirish darajasini tavsiflaydi. Bu funktsional jihatdan muvozanat konstantasi bilan bog'liq, bu bog'liqlikning tabiati reaktsiya tartibi bilan belgilanadi. Shunday qilib, birinchi tartibli reaktsiya uchun

bu erda K_T - T haroratidagi muvozanat konstantasi.