Три способа расчета констант равновесия химической реакции

При использовании таблиц термодинамических свойств индивидуальных веществ возможно применение следующих трех способов расчета К⁰:

I способ. Определение константы равновесия К⁰ по выражению:

 

(1)

где свободная энергия Гиббса i-го вещества в стандартном состоянии, которая вычисляется по формуле ; - полная энтальпия i-го вещества. Величины и энтропия находятся с использованием таблиц справочной литературы.

II способ. Определение константы равновесия К⁰ с помощью приведенной энергии Гиббса : .

Тогда

После подстановки в (1), получим

 

(2)

 

где величины определяются из таблиц справочной литературы.

Ш способ. Определение константы равновесия К⁰ химической реакции типа через константы равновесия химических реакций распада реагентов на газообразные атомы .

Уравнение химической реакции разложения i-го вещества В_i на газообразные атомы имеет вид: , где - число атомов j –го вида в i -м веществе; A_j - символ j –го атома.

Для i-го вещества константа равновесия ХР распада вещества на газообразные атомы определяется выражением:

 

(3)

 

где - молярная свободная энергия Гиббса в стандартном состоянии для
j –го газообразного атома; - молярная свободная энергия Гиббса для
i –го вещества в любом агрегатном состоянии.

Из (3) следует

 

(4)

 

Подставляя по формуле (4) в (1) получим:

 

(5)

 

Второе слагаемое в правой части выражения (5) равно нулю, поскольку числа атомов j –го вида в исходных веществах и в продуктах реакции равны:

 

.

 

Тогда имеем:

, (6)

 

где К⁰ – константа равновесия ХР типа ; - константа равновесия химической реакции распада i- го вещества на газообразные атомы. Константы для каждого индивидуального вещества при соответствующей температуре приводятся в справочниках в виде десятичных логарифмов (lgK ). Тогда

(7)

 

где .

 

Из рассмотренных трех способов расчета константы равновесия химической реакции второй способ удобен при расчетах с помощью ЭВМ, поскольку легко рассчитать приведенную энергию Гиббса для каждого индивидуального вещества, используя коэффициенты аппроксимации, представленные в справочнике, третий способ удобен при ручном счете с использованием таблиц из справочника термодинамических свойств индивидуальных веществ.