1. Переформулируйте вопрос: - Какие уравнения можно использовать для вычисления постоянных равновесия в следующих

Svetlyachok

22

1. Для определения постоянных равновесия в обратимых процессах мы можем использовать уравнения, которые связывают концентрации реагентов и продуктов в реакции. В следующих обратимых процессах применяются следующие уравнения:

- Для газовой фазы: уравнение Гиббса-Гельмгольца \(\Delta G = \Delta H - T\Delta S\), где \(\Delta G\) - изменение свободной энергии, \(\Delta H\) - изменение энтальпии, \(T\) - температура, \(\Delta S\) - изменение энтропии. Если \(\Delta G < 0\), то процесс будет идти в направлении обратимой реакции.

- Для растворов: уравнение Гиббса-Дюгема \(G_{разн} = -RT\ln(K)\), где \(G_{разн}\) - разность свободных энергий между реакцией в обратном направлении и реакцией в прямом направлении, \(R\) - газовая постоянная, \(T\) - температура, \(K\) - константа равновесия.

При увеличении давления равновесие может измениться в следующих случаях:

- Если в реакции есть газ, увеличение давления приведет к смещению равновесия в сторону уменьшения числа молекул газа. Например, в случае обратимой реакции \(N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)\), увеличение давления приведет к смещению равновесия в сторону образования меньшего количества газа, то есть в сторону уменьшения образования аммиака.

- Если в реакции нет газов, то изменение давления не оказывает влияния на равновесие.

2. При повышении температуры равновесие может сдвинуться в следующие стороны:

- В случае эндотермической реакции, т.е. реакции, сопровождающейся поглощением тепла, повышение температуры приведет к сдвигу равновесия в сторону продуктов. Это объясняется тем, что увеличение температуры обеспечивает больше энергии для преодоления активационного барьера и ускорения обратимой реакции.

- В случае эзотермической реакции, т.е. реакции, сопровождающейся выделением тепла, повышение температуры приведет к сдвигу равновесия в сторону реагентов. Это связано с тем, что повышение температуры снижает активность реакционных частиц и замедляет обратимую реакцию.

Тепловой эффект каждой реакции может рассчитываться с использованием уравнения Гиббса-Гельмгольца \(\Delta G = \Delta H - T\Delta S\), где \(\Delta G\) - изменение свободной энергии, \(\Delta H\) - изменение энтальпии, \(T\) - температура, \(\Delta S\) - изменение энтропии. При повышении температуры, если \(\Delta H > 0\), то это эндотермическая реакция и поглощение тепла будет положительным числом. Если \(\Delta H < 0\), то это эзотермическая реакция и выделение тепла будет отрицательным числом.