淮海工学院物理化学习题课-多组分和化学平衡精选 课件
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第五章 化学平衡没有达到平衡的化学反应,在一定条件下均有向一定方向进行的趋势,即该类反应过程均有一定的推动力。
随着反应的进行,推动力逐渐减小,最后下降为零,这时反应达到最大限度,反应系统的组成不再改变,于是达到化学平衡状态。
这表明反应总是向着平衡状态变化,达到化学平衡状态,反应就达到了限度。
§5.1化学反应的方向及平衡条件对于一任意化学反应B B0B ν=∑,随反应的进行,各组分的物质的量及系统的吉布斯函数都发生变化,在恒定T ,P ,/0W =时有B BBdG dnμ=∑将反应进度BB dn d ξν=代入上式,整理得,()T P B B r m BGG νμξ∂==∆∂∑ 根据恒温恒压条件下的吉布斯函数判据可有: 若,0r m G ∆<即,()0T P G ξ∂<∂,反应正向进行,反应物自发生成产物; 若0r m G ∆>,即,()0T P G ξ∂>∂,反应不能自发正向进行; 若0r m G ∆=,即,()0T P Gξ∂=∂,反应达平衡。
化学反应亲和势A 定义为: ,()r m T P GA G ξ∂=-∆=-∂ A 是状态函数,体系的强度性质。
用A 判断化学反应的方向具有“势”的性质,即:A >0 反应正向进行; A <0 反应逆向进行; A =0 反应达平衡。
§5.1理想气体反应的等温方程及标准平衡常数1. 理想气体反应的等温方程对于恒温恒压理想气体化学反应,将*()()ln p pg g RT p μμ=+代入关系式r m B B BG νμ∆=∑得ln()B Br m B B B B BBBP G RT P νμνμνΘΘ∆==+∑∑∑式中BBBνμΘ∑为各反应组分均处在标准态时,每摩尔反应进度的吉布斯函数变,称标准摩尔反应吉布斯函数,用m r G Θ∆表示。
r m BBBG νμΘΘ∆=∑ 令()()()()()By zY Z BP a bABP P P P P J PP P PPνΘΘΘΘΘ==∏ 称为压力商则理想气体反应的等温方程:ln r m r m P G G RT J Θ∆=∆+2.理想气体反应的标准平衡常数当反应达到平衡ln 0P eqr m r m G G RT J Θ∆=∆+=即ln P eqr m G RT J Θ∆=-式中P eqJ 为反应的平衡压力商,以K表示,并称之为标准平衡常数。
大学化学平衡课件(多应用)大学化学平衡课件一、引言化学平衡是化学反应在一定条件下达到动态平衡状态的现象。
在化学反应中,正反应和逆反应不断进行,当正反应速率等于逆反应速率时,反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化,达到了化学平衡。
化学平衡是化学反应动力学和热力学共同作用的结果,是化学学科中的重要概念。
二、化学平衡的基本原理1.动力学原理:化学反应速率与反应物浓度有关,正反应速率和逆反应速率随反应物浓度的变化而变化。
当正反应速率等于逆反应速率时,化学反应达到动态平衡。
2.热力学原理:化学反应在一定条件下达到平衡时,体系的自由能最小。
根据吉布斯自由能公式,自由能变化等于焓变减去温度和熵变的乘积。
当自由能变化为零时,化学反应达到平衡。
3.化学平衡常数:化学平衡常数是衡量化学反应平衡状态的重要参数。
对于反应物和物的浓度比为a:b:c的化学反应,化学平衡常数K的表达式为K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,其中[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和物C、D的浓度。
三、化学平衡的影响因素1.温度:根据勒夏特列原理,温度升高时,吸热反应的平衡常数增大,放热反应的平衡常数减小。
因此,温度变化会影响化学反应的平衡状态。
2.压力:对于气体参与的反应,压力变化会影响化学反应的平衡状态。
根据勒夏特列原理,压力增大会使平衡向气体体积减小的方向移动,压力减小则会使平衡向气体体积增大的方向移动。
3.浓度:反应物和物的浓度变化会影响化学反应的平衡状态。
增加反应物的浓度会使平衡向物的方向移动,增加物的浓度则会使平衡向反应物的方向移动。
四、化学平衡的移动原理1.勒夏特列原理:当化学反应达到平衡时,若改变反应条件(如温度、压力、浓度等),平衡会向减弱这种改变的方向移动,以达到新的平衡状态。
2.埃尔兰德定理:对于多组分体系,各组分的浓度变化会影响化学反应的平衡状态。
根据埃尔兰德定理,当某一组分的浓度发生变化时,平衡会向减弱这种变化的方向移动。