Кимёвий технология асосий жараён ва курилмалари

р_i - тегишли стехиометрик коэффициентлар даражасидаги А, В, С, D компонентларнинг парциал босимлари.
¤згармас К_р нинг қиймати мувозанат константаси деб аталади. Ушбу константа фақат температурага боғлиқ ва бошланғич аралашма компонентларнинг парциал босими ва босимлар йиғиндисига боғлиқ эмас. (9.2) тенглама массалар таъсир қонунининг ифодаси бўлиб, унинг миқдорий ифодаси ва келтириб чиқарилиши 1867 йили Гульдберг ва Вааглар томонидан таклиф этилган.
¥ақиқий газлар учун компонентлар парциал босимларини µар бир i - компонентнинг учувчанлиги f_i билан алмаштириш керак. Бунда, мувозанат константаси К_f µам компонентларнинг учувчанлиги орқали ифодаланади.
Мувозанат константаси концентрациялар ёрдамида µам ифодаланиши мумкин:


(9.3)

Идеал бўлмаган эритмалар учун мувозанат константаси К_а компонент а нинг фаоллиги орқали µам ифодаланиши мумкин.

Суюлтирилган эритмалар учун а_i=с_i ва К_с=К_а.
Парциал босим ва моль улушлар (K_N) орқали ифодаланган мувозанат константалари ўзаро қуйидагича боғланган:
(9.4)

бу ерда n - реакция газсимон қатнашчисининг моль сони ўзгариши; Р - системадаги умумий босим; R - газ доимийси; Т - температура, К.

Агар, реакция газсимон модданинг моль улуши ўзгаришисиз ўтса, яъни n=0 бўлса, унда К_Р=К_С=К_N бўлади.

Шуни алоµида таъкидлаш керакки, умумий µолда К_N миқдорий жиµатдан К_Р дан фарқ қилади ва температура, µамда системадаги босимга боғлиқдир.
Мувозанат константасининг сон қиймати реакциянинг йўналиши ва қайси миқдорлари учун стехиометрик тенглама ёзилганига боғлиқ. Агар, (9.1) реакция тенгламасини тескари йўналиш учун ёзсак, яъни:


(9.5)

унда, мувозанат константаси қуйидагига тенг бўлади:

(9.6)

Агар, (9.1) тенгламадаги стехиометрик коэффициентларни 2 баробар камайтирсак, унда қуйидаги ифодага эришамиз:

(9.7)

унда, мувозанат константаси қуйидагича кўринишни олади:

(9.8)

Агар, мувозанат системасига, масалан (9.7)га қўшимча маълум миқдорда А компонент киритилса, у В модда билан реакцияги киришиб, қўшимча миқдорда С ва D моддалар µосил қилади. Натижада мувозанат µолатига эришилади ва С, D моддаларнинг парциал босимлари бошланғич µолатдагидан анча кўпаяди. Модда В нинг босими камаяди, А ники эса - ортади. Мувозанат µолатига эришилгандан сўнг, реакцияда қатнашаётган µамма моддалар парциал босимларининг нисбати мувозанат константаси К_Р нинг сон қийматига яна тўғри келади.

Гетероген реакциялар учун мувозанат константалари газсимон компонентлар парциал босими ёки µақиқий газлар учун газсимон компонент учувчанлиги орқали ифодаланади. Эримайдиган ва учувчан бўлмаган фазалар конденсатлари мувозанатга таъсир этмайди.
¥ар бир қаттиқ фаза газсимон фаза таркибига кирадиган тўйинган буғ µосил қилади деб таµмин қилиш мумкин. Масалан, ушбу реакцияни кўриб чиқамиз:

Ушбу µолатда 2 та қаттиқ ва 1 та газсимон фазалар мавжуд. Системадаги моддалар парциал босимлари . Унда, массалар таъсир қонунига биноан:

(9.9)

¤згармас температурада қаттиқ фаза иштирок этган системада модданинг тўйинган буғ босими ўзгармас, ва нисбати ўзгармас катталикдир.

Шундай қилиб, юқорида қайд этилганларни қуйидаги кўринишда ёзиш мумкин:

яъни, ушбу реакцияда мувозанат константаси карбонат ангидрид газининг босимига тенг.

Жараённи амалга ошириш имконияти изобар-изотермик (G) ёки изохор-изотермик (F) потенциаллар катталиклари билан белгиланади. Стандарт шароитда улар мувозанат константаси билан белгиланади. Стандарт шароитда қуйидаги боғлиқликда бўлади:


(9.10)

Агар, G⁰  0 бўлса, стандарт шароитда реакция боради; агар G⁰  0 бўлса, реакция бормайди. Худди шундай, агар F⁰  0 бўлса, реакция тўғри, F⁰  0 бўлса - тескари йўналишда боради.

Ностандарт шароитда жараён йўналишини аниқлаш учун кимёвий реакция изотермалари тенгламасидан фойдаланиш мумкин:


(9.11)


(9.12)

(9.11) тенгламанинг ўнг қисмидаги биринчи µади бошланғич система компонентларининг парциал босимини ифодалайди; (9.12) тенгламанинг ўнг томонидан биринчи µади эса - бошланғич аралашмадаги компонентлар концентрациясини кўрсатади. G⁰ 0 ва F⁰  0 бўлганда, реакция тўғри, G⁰ > 0 ва F⁰  0 бўлганда эса - тескари йўналишда боради.