Równanie van't Hoffa (stała równowagi)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Równanie van't Hoffa – równanie zaproponowane przez Jacobusa van 't Hoffa, będące wynikiem przekształcenia izotermy van 't Hoffa. Wiąże ono temperaturową zmienność stałej równowagi (K) reakcji chemicznej z jej efektami energetycznymi (powinowactwem chemicznym, A).

Jeżeli w reakcjach nie jest wykonywana praca nieobjętościowa miarą powinowactwa jest entalpia swobodna reakcji (–Δg) lub energia swobodna reakcji (–Δf)[a], zależnie od warunków reakcji[2][3]:

\scriptstyle A = - \Delta g = - \sum {\nu_i \mu_i} \,,
\scriptstyle A = - \Delta f = - \sum {\nu_i \mu_i} \,,

gdzie:

νiwspółczynnik stechiometryczny νi > 0 dla produktów i νi < 0 dla substratów,
μipotencjał chemiczny zdefiniowany jako:
\scriptstyle \mu_i =  \left( \frac{\partial u}{\partial n_i} \right)_{s, v, n_j \ne i} 
= \left( \frac{\partial h}{\partial n_i} \right)_{s, p, n_j \ne i} 
= \left( \frac{\partial f}{\partial n_i} \right)_{T, v, n_j \ne i} 
= \left( \frac{\partial g}{\partial n_i} \right)_{T, p, n_j \ne i}

W zależności od warunków prowadzenia reakcji uproszczone równanie van't Hoffa przyjmuje postać:

\scriptstyle 
\left( \frac{\partial ln K}{\partial T} \right)_{p} = \frac{\Delta h^\ominus}{R T^{2}}
\scriptstyle 
\left( \frac{\partial ln K}{\partial T} \right)_{v} = \frac{\Delta u^\ominus}{R T^{2}}

gdzie: \scriptstyle \Delta h^\ominus i \scriptstyle \Delta u^\ominus – standardowa entalpia i energia wewnętrzna reakcji (wyznaczone dla ai = 1).

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Uwagi

  1. Małe litery g, f stosuje się w ujęciu ogólnym, dla wielkości molowych symbole te zapisuje się literami dużymi, F, G[1].

Przypisy

  1. Witold Tomassi, Helena Jankowska: Chemia fizyczna. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1980, s. 35–36. ISBN 83-204-0179-8.
  2. Józef Szarawara: Termodynamika chemiczna. Warszawa: WNT, 1969, s. 272–274, 368–369.
  3. Stanisław Bursa: Chemia fizyczna. Wyd. 2. popr.. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1979, s. 475–477. ISBN 83-01-00152-6.