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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凝聚相反应热力学等温方程的构建

已有 661 次阅读 2024-12-19 22:09 |系统分类:教学心得

       本文拟介绍凝聚相反应热力学等温方程的构建方法,供参考. 

 1. 凝聚相反应 

     凝聚相反应是指反应物与生成物均为凝聚相的反应,诸如“熔化反应”或“晶型转变反应”等,参见如下式

(1)及(2)所示:

       A(s)=A(l)                             (1)

       B(α,s)=B(β,s)                  (2)

 2. 凝聚相反应的热力学平衡常数(Kθn

    敞口容器,温度T 时式(1)及(2)建立平衡,热力学规定:

    image.png               (3)

     image.png             (4)

     式(3)中“image.pngimage.png”分别代表平衡时A(l)及A(s)的物质的量, 且nθ=1mol.

     式(4)中image.pngimage.png”分别代表平衡时B(β,s)及B(α,s)的物质的量, 且nθ=1mol.

 3. 凝聚相反应的反应商(Jn

    image.png                (5)

     image.png              (6)

    式(5)中“nA(l)及nA(s)”分别代表A(l)及A(s)的物质的量, 且nθ=1mol.

    式(4)中nB(β)及nB(α)”分别代表B(β,s)及B(α,s)的物质的量, 且nθ=1mol.

 4. 凝聚相反应的(ΔrGθm

    对于凝聚相反应,热力学规定:

    ΔrGθm,1=-RT·lnKθn,1          (7)

    ΔrGθm,2=-RT·lnKθn,2          (8)

 5. 凝聚相反应热力学等温方程

   凝聚相反应热力学等温方程参见如下式(9)所示:

   ΔrGm=ΔrGθm+RT·lnJn              

            =-RT·lnKθn+RT·lnJn

            =RT·ln(Jn/Kθn)                (9)

 6. 结论

   ⑴对于熔化反应A(s)=A(l),

   image.png, image.png

   ⑵对于晶型转变反应B(α,s)=B(β,s),

    image.pngimage.png

   ⑶ ΔrGθm=-RT·lnKθn

   ⑷ ΔrGm=ΔrGθm+RT·lnJn

                  =RT·ln(Jn/Kθn).

   

   

    

   




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