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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.
[例]. 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:
(1)
(2)
(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:
(4)
整理式(4)可得:
由式(5)可得反应商J及热力学平衡常数Kθ表示式分别为:
(6)
(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:
(8)
整理式(8)可得:
(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:
(10)
(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:
、及;
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:
,;
⑶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:
,.
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.
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GMT+8, 2024-12-27 03:31
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