Химические равновесия в растворах. Константы равновесия при различном выборе стандартных состояний для участников реакции

Лекция 13
Уравнения Гиббса-Дюгема-Маргулеса.
Обобщенное уравнение Гиббса-Дюгема.
Мольные (интегральные) и парциальные мольные
величины. Их определение для бинарных растворов.
Зависимость парциальных мольных объемов от
состава в системе Н2О - С2Н5ОН

29-ого октября лекция будет
2-ого ноября лекция будет
5-ого ноября ЛЕКЦИИ не БУДЕТ!
9-ого ноября лекция будет

Выберите для каждого химпотенциала (левая колонка)
название (правая колонка).
Формат ответа: Номер химпот. ; номер названия.
Химпот. в реальном ж-д растворе.
2) Химпот. в идеальном ж-д растворе.
3) Химпот. в реальном ж-д растворе,
если пар – идеальный газ.
4) Химпот. в реальном газе.
5) Химпот. в разбавленном тв. растворе.
3 балла

При добавке примеси температура плавления чистой
жидкости всегда понижается
2) Повышение температуры кипения жидкости всегда
пропорционально мольной доле примеси
3) Над любым раствором парциальное давление
компонента пропорционально его мольной доле в
растворе
4) Над любым раствором парциальное давление
компонента пропорционально его активности в
растворе
5) Осмотическое давление возникает при установлении
мембранного равновесия.
Выберите правильные утверждения
2 балла

Только, если пар идеальный газ!

Активность в растворах – безразмерная величина
2) Активности компонента всегда растет с увеличением мольной
доли компонента
3) Активность компонента не может быть меньше его мольной доли
4) Активность компонента не может быть больше единицы, если за
стандартное состояние выбран μ0
5) Активность компонента в растворе может иметь экстремумы
по составу
Выберите правильные утверждения
2 балла

Расслоившейся раствор – это неравновесное состояние
2) Расслаивание раствора - самопроизвольный процесс
3) В азеотропе химические потенциалы компонентов μ1(ж) и μ1(п) равны.
4) В азеотропе мольные доли компонентов х1(ж) и х1(п) равны.
5) Азеотроп может образоваться в системе жидкий раствор – твердый
раствор.
Выберите правильные утверждения
2 балла

Выберите правильные формулы
2 балла
1.
2.
3.
4.
5.

ХИМИЧЕСКИЕ РАВНОВЕСИЯ в ЖИДКИХ и ТВЕРДЫХ
РАСТВОРАХ

G
ξ
Возможность протекания химической реакции.

2NO2 ?N2O4
N2O4 ? 2NO2
2NO2 ?N2O4
N2O4 ? 2NO2

Растворитель !

Электрохимический потенциал.

ИЗОТЕРМЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Изотерма химической реакции. Идеальны газы

Изотерма химической реакции. Реальные газы

Изотерма химической реакции. Растворы

CH3COOH + C2H5OH = H2O + CH3COOC2H5
(к) (с) (в) (э)
Общий случай

CH3COOH + C2H5OH = H2O + CH3COOC2H5
(к) (с) (в) (э)
Вода - растворитель

CH3COOH + C2H5OH = H2O + CH3COOC2H5
(к) (с) (в) (э)
Спирт - растворитель

CH3COOH + C2H5OH = H2O + CH3COOC2H5
(к) (с) (в) (э)
Инертный растворитель – R (Р)

Растворитель !

Ион – молекулярные реакции в одной фазе

ЗАКОН РАУЛЯ и ЗАКОН ГЕНРИ
ЗАКОН ГЕНРИ

Cвязь между стандартными потенциалами С0 = 1М

Практические константы равновесия

Практические константы равновесия в идеальном газе
2А + В = А2В

Практические константы равновесия в идеальном газе
2А + В = А2В

Практические константы равновесия
в разбавленном растворе
Инертный растворитель!

Зависимость констант равновесия от давления

Растворитель !

К = 25
pвнеш = pвнут , T = const
2NO2 = N2O4

pвнеш = pвнут = pинерт (1-1000 бар)
T = 1000 K
Не
2A + B = А2В
2A+ B = A2B
Вода - растворитель

Гетерогенные равновесия. Равновесия с участием
чистых жидких и твердых фаз.

СаO и CaCO3 не смешиваются

СаO и CaCO3 образуют твердый раствор

pвнеш = pвнут = pинерт (1-1000 бар)
pинерт >> pCO2 , T = 1000 K
p(CO2)= 1,7*10-7
CaCO3 (тв.) = CO2+ CaO (тв.)
p(CO2)= 1,3*10-7
Не

Гетерогенные равновесия.
Минимум или минимальное значение ?

p(N2O4)
μ (NO2), μ (N2O4)
Рав.
μ (N2O4)
2μ (NO2)
p(NO2) + p(N2O4) = const
Достижение равновесия в химической реакции

GT,p
ξ=p(N2O4)
Самопроизвольное течение
химической реакции
Равновесие, ∆G=0

n (К3AlF6)
μ
3μ (KF)+μ (AlF3) = 3μ0 (KF)+μ0 (AlF3)
μ (K3AlF6) = μ0 (K3AlF6)
T, pобщ. = const
Достижение равновесия в гетерогенной реакции

GТ,р
ξ = nAlF3
Достижение равновесия в гетерогенной реакции

p(CO2)
μ
Рав.
μ (CO2)+μ0 (CaOтв)
p,T = const
Достижение равновесия в химической реакции
μ0 (CaСO3)
Равновесие, ∆G=0