O‘zbеkistоn rеspublikаsi

1.3. Методы расчета константы равновесия
Поскольку концентрационная и термодинамическая кон­станты равновесия обычно имеют близкие значения, для предварительной оценки расхода реагентов вместо К_с можно использовать К_р. Значение последней можно найти расчетным путем по известным величинам термо­динамических функций веществ, участвующих в реак­ции: изменению энергии Гиббса ∆G°, энтальпии ∆H° и энтропии ∆S°. Как известно из химической термодина­мики, связь между константой равновесия К_р и ∆G° при температуре Т выражается соотношением

(3.4)


Изменение энергии Гиббса связано с изменением эн­тальпии и энтропии уравнением Гиббса - Гельмгольца: ∆G°_T = ∆H°_T - T∆S°_T. Значение ∆G°_T можно рассчи­тать, если известны стандартные величины ∆H°₂₉₈ и ∆S°₂₉₈ и зависимость теплоемкостей от температуры.
При расчетах гидрометаллургических процессов, про­текающих при температурах, относительно мало отлича­ющихся от стандартной, в большинстве случаев поправку на отклонение ∆H°_T и ∆S°_T от стандартных значе­ний можно не учитывать и проводить расчеты по приближенному уравнению
∆G⁰ = ∆H⁰₂₉₈- T∆S⁰₂₉₈

где

∆H⁰₂₉₈ = ∑∆H⁰_{298 (махс)} - ∑∆H⁰_{298 (даст)}
∆S⁰₂₉₈ = ∑∆S⁰_{298 (махс)} - ∑∆S⁰_{298 (даст)}


Необходимые для расчетов значения энтальпии и эн­тропии исходных веществ и продуктов реакции можно найти в справочниках.
При больших отрицательных значениях ∆G⁰ (40 кДж и более) константа равновесия реакции очень велика, и реакция практически необратима. Большие положитель­ные значения ∆G⁰ (более 40 кДж/моль) свидетельству­ют о том, что реакция практически не идет, так как ве­личина К_Р очень малая. Например, при 298 К и ∆G⁰ = 41,8 кДж/моль lgК_Р = - 41800/(2,3∙8,31∙298) = -7,6, K_р = 10^-7,6, а при ∆G⁰ = 83,6 кДж/моль К_Р = 10 ^-15,2.