Зависимость константы равновесия от температуры. Запишем энергию Гиббса через изменение энтальпии и энтропии:
RTlnK = –rН + TrS = lnK = –rН/RT + rS/R. После дифференцирования получаем
Это уравнение изобары реакции. При решении задач используется приближенное уравнение
(5)
Написанное уравнение показывает, что у экзотермической реакции (rН 0) при повышении температуры константа уменьшается (логарифм отношения отрицательный) и равновесие смещается влево. У эндотермической – логарифм отношения положительный, и константа увеличивается. Это соответствует принципу Ле Шателье:
Внешнее воздействие на равновесную систему вызывает процесс, ведущий к уменьшению результата воздействия.
Применим принцип Ле Шателье к реакции
H b(р-р) + O2(г) HbO2(р-р)
Воздействие |
Результат |
Ответ системы |
Вывод |
Добавление кислорода в воздух |
р(О2) |
р(О2) |
Равновесие смещается |
VI Равновесие в гетерогенных системах
В системах, содержащих две и более фаз, как например газ и твердое вещество, раствор и осадок, относительная концентрация вещества в чистой твердой фазе остается постоянной, и равной 1. Если на дне стакана с раствором имеется кристаллическая соль, то по мере ее растворения масса кристаллов уменьшается, но концентрация соли в самих кристаллах остается постоянной. Поэтому насыщенный раствор соли (что соответствует состоянию равновесия раствор – осадок) имеет концентрацию, не зависящую от массы осадка.
Постоянная концентрация вещества в твердой фазе, принимаемая равной 1, в выражение Пс и K не входит. Распространенным примером гетерогенных процессов является растворение малорастворимых солей и выпадение осадков из растворов:
прямая реакция растворение
С
аСО3(кр)
Са2+
+ СО32
Kпр = (Ca2+) (CO32)
обратная реакция осаждение
С а2+ + СО32 СаСО3
