Równwg chemczn.8.. jęc dstwwe.8.. w dzłn ms.8.3. Zwązek stłej ównwg z funkcjm temdynmcznym.8.4. Izb vn t Hff.8.5. Iztem vn L- lnck.8.6. Reguł Le Chtele-Bwn.8.7. Ilścw nlz stnu ównwg
RÓWNOWG CHEMICZN W zleżnśc d skłdu mesznny ekcyjnej mżemy czekwć smzutneg zebegu ekcj w w, w lew (smzutne zebeg ekcj zecwn) lub zstwn zez ną w ównwdze. G substty G S < dukty G S < G S = dg ekcj G < ces jest smzutny G > dwtny ces jest smzutny G = żdn zmn ne jest sntnczn ukłd jest w ównwdze.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 /
RÓWNOWG CHEMICZN Wnsk: cesy zebegją w keunku wywłującym tką zmnę wtśc metów ukłdu, któ cąg z sbą zmnejszne wtśc entl swbdnej w zydku sągnęc chwlwych wtśc metów wdzących d ddtnej wtśc entl swbdnej ces zestje zebegć, sntnczny stje sę ces dwtny jkklwek zmn któegklwek z metów ukłdu będąceg w stne ównwdze wduje tką ekcję ukłdu, by znwelwć dzłne bdźc umżlwć wót d stnu ównwg eguł zeky Le Châtele.8. Równwg chemczn G substty G S < dukty G S < G S = dg ekcj Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 3
RÓWNOWG CHEMICZN RWO DZIŁNI MS wnwctw chemczne dl ekcj: Wwdzjąc znczene R W stne ównwg: =, (, ln ) R ( ) R ln R (, )... ln (, ln (, ) R ln... (, )... w dzłn ms Guldbeg-Wgeg (867) ).8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 4
RÓWNOWG CHEMICZN RWO DZIŁNI MS Wnsek Dl ekcj: v v B B v M M v N N zstjącej w stne ównwg, welkść, zwn temdynmczną stłą ównwg tej ekcj Q ów Y vy ówy vm ówm v ów vn ówn vb ówb jest welkścą chkteystyczną dl ekcj stłą w dnej temetuze..8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 5
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd zętśc zmn entl swbdnej G R ln H (g) + /O (g) = H O (g) G = - 8 kj eq = ex(- G /R) =.7 x 38 Lek + Enzym = mleks Lek-Enzym G = - Rln( eq ) = - 4 kj eq = ex(- G /R = 7 Wydek stewc Hndenbeg.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 6
RÓWNOWG CHEMICZN W jk ssób stł ównwg zleży d ent entl ekcj? G G O R ln G O R ln e G R R e O O O O H S R H R S R e e.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 7
RÓWNOWG CHEMICZN Oblczne stnddweg wnwctw stłej ównwg R H ln S S S Równn te zwlją n blczene stłej ównwg, le znne są wtśc stnddwe ceł ekcj z stnddwej ent swdwnej ekcją. W blczench stnddweg wnwctw ekcj kzyst sę z eguły z mżlwśc zedstwen sumy: jk szeegu tęgweg: v C 98 m,, v H m, tw,98, v v C m., S 98, 3 d d 98 m,.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 8
zykłd Oblczyć wtść stłej ównwg z stnddweg wnwctw ekcj syntezy mnku. 3 3 NH N H, v S S, v G G S H G S H G G, H tw, v H R ln by blczyć wtść stnddweg wnwctw ekcj w keślnej temetuze nleży znć stnddwe ceł ente ekcj w tej temetuze. Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 9.8. Równwg chemczn RÓWNOWG CHEMICZN
IZOBR VN HOFF ZLEŻNOŚĆ SŁEJ RÓWNOWGI OD EMERURY ), ( / e R R ln R R ln Różnczkując względem temetuy: Wykłd z Chem Fzycznej st..8 /.8. Równwg chemczn RÓWNOWG CHEMICZN
RÓWNOWG CHEMICZN IZOBR VN HOFF (cd) Z zednej elcj z n dstwe ównn Gbbs-Helmhltz mżn tzymć: Równne zby (vn t Hff) ln ln H R stć scłkwn:.8. Równwg chemczn d d ln ln H, m H H H R d d Vn t Hff tzymł jk ewszy ngdę Nbl z chem w 9. Wykłd z Chem Fzycznej st..8 /
RÓWNOWG CHEMICZN IZOBR VN HOFF (cd) Zkłdjąc nezleżnść entl ekcj d temetuy: Zleżnść lg d l/ w newelkm zkese temetu: - dl ekcj endtemcznych, b - dl ekcj egztemcznych ln, ln, H R Uwg: Ścśle bąc ceł ekcj jest funkcją temetuy w chff. Ozncz t, że wykes ne będze n gół lnwy, lecz złżną funkcją temetuy.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 /
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd N dstwe tblc fzykchemcznych blczyć temetuę, w któej stł ównwg nższej ekcj jest ówn jednśc. H CO H O H CO g (, ) R ln (, ) zdne swdz sę d blczen temetuy, w któej (,)=. Dne temdynmczne: CO H O CO g H m, tw,98 tw,98 ( ) kjml kjml J ml 393,5 4,8,5 394, 8,4 37, 8,4 C m, 44,5 9,4 8,67,7 4, 3 3 3,3,3 3 8,54,9 3 5 6,46 5.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 3
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd (cd) Zleżnść ()=f() H 98 O,98 v v O 98 98 H tw,98, 98 M, tw,98, 8,8kJ H O 4,kJ 3 3 d.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 4
RÓWNOWG CHEMICZN IZOERM VN LR-LNC ZLEŻNOŚĆ SŁEJ RÓWNOWGI OD CIŚNIENI e / R (, ) R ln Różnczkując względem cśnen: ln R R V M.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 5
RÓWNOWG CHEMICZN IZOERM VN LR-LNC kzystjąc z ównn Gbs-Helmhltz uzyskuje sę nlgczne zleżnść cśnenwą: ln V R d ln V R d d ln V R d.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 6
zykłd Stł ównwg ekcj syntezy mnku w temetuze d cśnenem wyns. Oblczyć stłą ównwg tej ekcj w tej smej temetuze le d cśnenem. v x ln W tym zydku 3 v ln ln ln d x x x x x x cłkując w gncch d d tzymmy: 3 3 NH H N Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 7.8. Równwg chemczn RÓWNOWG CHEMICZN
RÓWNOWG CHEMICZN REGUŁ RZEORY LE CHELIER-BROWN (887) Zleżnść stłej ównwg d temetuy zleży d efektu celneg ekcj H H V V ln ln Zleżnść stłej ównwg d cśnen zleży d efektu bjętścweg ekcj.8. Równwg chemczn ln ln HENRI LOUIS LE CHELIER (85-936) Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 8
C wesz enegetyce ekcj, któą zdemnstwn bk? C wesz wływe cśnen n tę ekcję? N O 4 (g) NO (g) Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 9
Wływ, n łżene stnu ównwg N (g) + 3H (g) = NH 3(g) ( = -; H <<)
Wływ, n łżene stnu ównwg CO (g) + H O (g) = CO (g) +H (g) ( = H < )
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd - Wływ gzu bjętneg n łżene stnu ównwg Gz bjętny ne beze udzłu w ekcj (fmlne mżemy zysć mu wsółczynnk stechmetyczny ówny zeu), le jeg becnść zmnejsz ułmk mlwe egentów gzwych zez zwększene sumycznej lczby ml (N). g ( x / ) x n N ( n / ) (/ N) g g ( n / g ) N g.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 /
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd - Wływ gzu bjętneg n łżene stnu ównwg zy jkścw óżne skutk ddn gzu bjętneg d ukłdu ekcyjneg. > (wzst bjętśc dl zchdzącej ekcj ) g N ( n / ) g ddnu gzu neutlneg ównwg zesuw sę w w. < (zmnejszene bjętśc dl zchdzącej ekcj) g ( n / ) N g ddnu gzu neutlneg ównwg zesuw sę w lew 3. = (bjętść ne zmen sę dczs ekcj) gz bjętny ne wływ n łżene stnu ównwg. Wnsek: wływ gzu bjętneg dwd dwtnemu wływw cśnen (stężen) - zwększene lśc gzu bjętneg wduje zmnejszene cśneń cząstkwych (stężeń) egentów.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 3
RÓWNOWG CHEMICZN Oblczne stężeń egentów w stne ównwg ) Oblcz sę n dstwe wyższych wzów wtść stnddweg wnwctw ekcj w dnej temetuze. ) Oblcz sę dwdjącą temu wnwctwu wtść. 3) Ułżene blnsu stechmetyczneg ekcj wyżene lczb ml szczególnych egentów jk funkcj jednej zmennej: lczby stęu ekcj 4) Wyżene ułmków mlwych egentów jk funkcj zmennej zedstwene ównn n stł ównwg jk ównn jednej newdmej 5) Rzwązne teg ównn, tzn. blczen wtśc dwdjących stnw ównwg. 6) Oblczene ułmków mlwych w stne ównwg n dstwe zwązków mędzy x ustlnych w unkce (4)..8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 4
M O M O O M O 4 O 4 O 4 zykłd: nlz lścw stnu ównwg n n n n n n n n n M M M czątkw n zmn d stnu ównwg w stne ównwg ułmek mlwy, x cśnene cząstkwe Jeśl M są gzm dsknłym n n n n Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 5.8. Równwg chemczn RÓWNOWG CHEMICZN
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd: Oblczne stężeń egentów w stne ównwg Rekcj mędzy gzm dsknłym: B B zebeg d ustlen sę stnu ównwg. Znjąc wtść wnwctw stnddweg tej ekcj blczyć ułmk mlwe stężen cząstkwe wszystkch egentów w stne ównwg. newż wtść jest dn wst blczene jest bdz ste: Blns stechmetyczny: (, ) R ln (, ) B B n lub.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 6
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd (cd) Wyżene ułmków mlwych zez zs w dzłn ms: n k n n B B n x n x B n B x B n B x,736 x x B x B.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 7
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd Mesznnę ównych bjętśc N H zeuszczn d cśnenem,56 nd ktlztem w tem. 6. Gz wychdzący z ec ekcyjneg zweł 4 % NH 3. Zkłdjąc, że w ektze zstł sągnęty stn ównwg ekcj blczyć dl nej wtść stłej ównwg. Blns stechmetyczny: n x N H 3 NH 3 3 3 n x x N x NH 3 x 3 H 3 3 3 6 3 3.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 8
RÓWNOWG CHEMICZN zykłd blczn wtśc stłej ównwg Znjąc wtśc stłych ównwg ekcj w tej smej temetuze: H B HB H Cl HCl blczyć stł ównwg nższej ekcj zebegjącej w tej smej temetuze: Zgdne z wem Hess 3 HB Cl HCl B ln 3 ln ln ln.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 9
Blns mtełwy 3H (g) + N (g) = NH 3(g) Ilść/ml 3,,, N H NH 3 Ułmek mlwy,,8,6,4, N H NH 3 Ilść czątkw/ml H (g) : 3, N (g) :, NH 3(g) :, (g) :,,,,,5,,,5, Ilść/ml 3,,, Wsółzędn ekcj H N NH 3 Ułmek mlwy,,8,6,4, H N Wsółzędn ekcj NH 3 Ilść czątkw/ml H (g) : 3, N (g) :, NH 3(g) :, (g) :,,,,,5,,,5, Wsółzędn ekcj Wsółzędn ekcj
Blns mtełwy H (g) + N (g) = NH 3(g), Ilść/ml Ilść/ml 3, H N, NH 3,,,,5, Wsółzędn ekcj 4,, N H NH 3 Ułmek mlwy Ułmek mlwy,8,6,4,,,,8,6,4, N,,5, Wsółzędn ekcj N H NH3 H NH 3 Ilść czątkw/ml H (g) : 3, N (g) : 3, NH 3(g) :, (g) :, Ilść czątkw/ml H (g) : 3, N (g) : 5, NH 3(g) :, (g) :,,,,,5,,,5, Wsółzędn ekcj Wsółzędn ekcj
Blns mtełwy NH 3(g) + HI (g) = NH 4 I (s),, Ułmek mlwy Ułmek mlwy,8,6 HI NH 3,4,,,,,5, Wsółzędn ekcj,8 HI,6,4 NH 3,, -,5,,5, Wsółzędn ekcj Ułmek mlwy Ułmek mlwy,8,6,4,, NH 3 HI,,,5 Wsółzędn ekcj,,8,6,4 NH 3, HI,,,5, Wsółzędn ekcj Ilść czątkw/ml NH 4 I (s) :, NH 3(g) :, HI (g) :, (g) :, Ilść czątkw/ml NH 4 I (s) :, NH 3(g) :,5 HI (g) :, (g) :,.8. Równwg chemczn Wykłd z Chem Fzycznej st..8 / 3