Естественные науки

Почему концентрации чистых конденсированных фаз не входят в выражение константы гетерогенного равновесия?

Isaak K
Isaak K
166
предыдущий ответ абсолютно правильный. , но можно объяснить гораздо проще, если не путаться в определениях ( что из чего следует )
допустим есть реакция A + C <> D + E, положим для простоты первого порядка по всем веществам, ну чтоб сейчас ещё со степенями не париться. для начала предположим что она гомогенная ( все вещества в одной однородной фазе )
так вот изначально определять константу равновесия как K=[D]*[E]/[C][A]. ( ур. * ) неправильно. хоть так иногда и пишут. по определению - константа равновесия это отношение константы скорости прямой реакции к константе скорости обратной .
сама скорость прямой реакции v(пр. ) = k1*C(A)*C(C), С-это молярная конц. , ну для обратной аналогично только с B и D. и учитывая что при равновесии скорости прямой реакции и обратной равны ( а иначе какое же это равновесие ) , v(пр.) =v(обр. ) , мы и получаем уравнение (*). тут важно что оно является не определением константы равновесия, а выводится из определения.
так вот. , теперь положим что прямая реакция гетерогенная ( допустим A тв. , а B газ. , или Аосадок и B однородный раствор ), тогда в выражении для скорости прямой реакции [A]=const., она входит в k1( на фига нам произв. двух констант :)) , скорость теперь будет записываться v(пр.) =k1C(C), и когда начинаем получать уравнение (*), её не будет. всё.
для справки, все термодинамические формулы ( для выражения конст. равновесия из энергии Гиббса или потенциалов процессов) тоже выводятся исходя из данного определения константы равновесия
Голубика
Голубика
34 735
Лучший ответ
При термодинамическом выводе константы равновесия для гомогенных реакций учитывается зависимость химического потенциала каждого компонента от парциального давления его паров. Если же в реакции участвуют жидкие или твердые вещества, не образующие жидких и твердых растворов, то их химический потенциал равен энергии Гиббса, и, следовательно, при постоянной температуре является величиной постоянной так же, как постоянно в этих условиях давление насыщенного пара над чистой фазой данного вещества.
Это я изложил близко к тексту абзац из учебника покойного Валентина Александровича Киреева.
Проще можно сказать, что постоянные давления паров чистых веществ, зависящие только от температуры, можно включить в константу равновесия (которая, естественно, также зависит только от температуры) .
В более сложных учебниках для химфаков университетов (например, под ред. Я. И. Герасимова, можно найти вывод константы равновесия через активности. Там вообще получается, что активности чистых веществ равны единице.
Сергей Фёдоров
Сергей Фёдоров
32 497

Похожие вопросы