Термодинамическая константа КТ:
- зависит от природы реагентов и температуры;
- не зависит от концентрации реагентов. где KТ – концентрационная константа равновесия;
аA, аB, аD, аE – равновесные активности веществ A, B, D, E;
Активность вещества а в растворе связана с его концентрацией С соотношением: Условная константа равновесия. Если наряду с основной реакцией в системе протекают побочные реакции, то взаимодействующие вещества могут одновременно присутствовать в различных химических формах.
Сумма равновесных концентраций всех форм одного реагента будет отличаться от его молярной концентрации в растворе. Для реакции аА + bB ↔ dD + eE выражение для условной константы имеет вид:
- K’ – условная константа равновесия;
- СA, СB, СD, СE – суммы равновесных концентраций всех форм реагентов A, B, D, E.
Условная константа равновесия зависит от условий проведения реакции:
- температура;
- концентрация реагентов;
- ионная сила раствора;
- концентрации других веществ, присутствующих в растворе;
- рН раствора и др.
Константу равновесия, выраженную через концентрации частиц, называют концентрационной константой равновесия. Ее числовое значение зависит не только от температуры, но и от величины ионной силы раствора. Так для реакции А + В ↔ С + Д Kp =[C]·[Д] / [А] ·[В]
Связь константы равновесия КТ с термодинамическими функциями.
онстанта равновесия связана со свободной энергией Гиббса уравнением изотермы химической реакции:
- G = –RT∙lnKT, ΔG– изобарно-изотермический потенциал (свободная энергия Гиббса);
- R– универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/моль∙К, KT– термодинамическая константа равновесия.
На величину константы равновесия KT влияет:
- образование веществ с минимальной энергией (уменьшение величины энтальпииΔН);
- достижение максимальной беспорядочности движения частиц (увеличение энтропииΔS).
Суммарное влияние энтальпии Н и энтропии S выражается свободной энергией Гиббса: ΔG = ΔH –TΔS По величине ΔG и константе равновесия КТ можно судить о том, какой процесс из нескольких возможных пойдет в первую очередь, при одинаковых концентрациях и отсутствии кинетических затруднений. Наиболее вероятен, и пойдет в первую очередь, процесс, характеризующийся наибольшей константой равновесия КТ. Связь константы равновесия реакции с термодина-мическими функциями также выражается уравнением изобары химической реакции:
