余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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凝聚相、理想气体及水合离子的化学势探究

已有 168 次阅读 2024-12-26 05:05 |系统分类:教学心得

        本文拟结合热力学等温方程,探究凝聚相、理想气体及水合离子的化学势表示式[1],供参考.

[]. 试结合热力学等温方程,推导下列反应热力学平衡常数表示式:

       ①FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)

       ②AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl-(aq)

 1. 凝聚相、理想气体及水合离子的化学势

     依据热力学等温方程,凝聚相A、理想气体B及水合离子C的化学势可分别表示为:

    image.png            (1)

    image.png            (2)

    image.png             (3)

  2. 热力学等温方程

    2.1 “FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)”热力学等温方程

     结合式(1)、(2)及(3)可得:

    image.png              (4)

   整理式(4)可得:

image.png

  由式(5)可得反应商J及热力学平衡常数Kθ表示式分别为:

        image.png          (6)   

      image.png      (7)                  

   2.2 “AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl-(aq)”热力学等温方程   

   结合式(1)、(2)及(3)可得:

 image.png

             image.png   (8)

    整理式(8)可得:

   image.png

               image.png

               image.png  

              image.png                                        (9)

    由式(9)可得反应商J及热力学平衡常数Kθ表示式分别为:

    image.png                   (10)

    image.png             (11)

 3. 结论

 ⑴凝聚相A、理想气体B及水合离子C的化学势可分别表示为:

image.pngimage.pngimage.png

 ⑵反应“FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)”的反应商J及热力学平衡常数Kθ可分别表示为:

   image.pngimage.png

反应“AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl-(aq)”的反应商J及热力学平衡常数Kθ可分别表示为:

image.pngimage.png.

 参考文献

[1]余高奇. 复合式热力学(或标准)平衡常数的表示式与计算 .科学网博客,2024,12.   



https://blog.sciencenet.cn/blog-3474471-1466045.html

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