Geterogen sistemalar uchun fazalar qoidasi 1-§. Gomogen kimyoviy jarayonda muvozanat. Muvozanat sharoitlari. Le-Shatele printsipi

Т–absolyut temperatura;
R–gazning molyar doimiyligi;
V–gaz aralashmasining hajmi;
p– gaz aralashmasining umumiy hajmi;
Δn–reaktsiyada ishtirok qiladigan gaz moddalar mollarining oʻzgarishi (Δn= r + s – a – b)
Uncha katta boʻlmagan bosimda har qanday temperaturada

(2.14)

Agar reaksiyada reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birining katta miqdordagi ortiqcha qismi ishlatilsa (masalan, gidroliz paytida suv kontsentratsiyasi; havodagi oksidlanish paytida kislorodning qisman bosimi va boshqalar), unda bu ortiqcha komponentning konsentratsiyasi (qisman bosimi) doimiy deb hisoblanishi mumkin. Shunda koʻrib chiqilayotgan reaksiya uchun muvozanat konstantasi ifodasi B komponentining koʻpligi ifodasi bilan quyidagi shaklga ega boʻladi

M uvozanat konstantasini temperaturaga bogʻliqligi izobara tenglamasi bilan ifoda etiladi:

(2.15)
Ushbu tenglama T haroratidagi nomaʻlum muvozanat konstantasini taxminan aniqlash uchun ishlatiladi:

(2.16)

bu yerda K₂₉₈ – 298K haroratdagi muvozanat konstantasi;
ΔH^o – reaktsiyaning issiqlik effekti.
Shu kabi mulohazalar geterojen muvozanat uchun ham amal qiladi.
Geterogen tizimlarda bunday jarayonlar qaytar deb ataladi, chunki bunda modda yoki energiyaning oʻz – oʻzidan ikkala yoʻnalishda bir fazadan ikkinchisiga oʻtishi mumkin. Fazalararo muvozanat massaning saqlanish qonuni va fazalar qoidalari asosida aniqlanadi.
Muvozanat konstantasi eksperimental maʻlumotlardan yoki standart Gibbs energiyasi (izobarik–izotermik jarayonlar uchun) yoki standart Gelmgolts energiyasi (izoxorik–izotermik jarayonlar uchun) orqali hisoblanadi:

(2.17)

(2.18)

(2.17) tenglama Vanʻt Hoff izoterma tenglamasi deyiladi.

Umuman olganda, bu tenglama Gibbs energiyasini va muvozanat konstantasini bogʻlaydi, ularni ΔG ni bilgan holda hisoblash mumkin. Standart Gibbs hosil boʻlish energiyalari ΔG_o qiymatlari maʻlumotnoma (termodinamik xususiyatlar jadvallari) da berilgan. ΔG_o jadval qiymatlari boʻlmasa, ular ΔH^o va ΔS^o entalpiya va entropiyaning standart oʻzgarishlari boʻlgan tenglamadan foydalanib hisoblanadi. Kimyoviy reaktsiya jarayonida termodinamik potentsialning oʻzgarishi tenglama bilan ifodalanadi.


ΔG = ΔH–TΔS (2.19)

bu yerda: ΔH – issiqlik effekti va ΔS – reaktsiya entropiyasining oʻzgarishi, T – jarayon harorati.

Ushbu standart termodinamik kattaliklarning qiymatlari adabiyotlarda ham berilgan. Transformatsiyaning muvozanatlik darajasi x* bu tizimning barqaror muvozanat holatiga mos keladigan dastlabki moddalarning reaktsiya mahsulotlariga aylanish darajasidir.
T ransformatsiya qilishning muvozanat darajasi jarayonlarning chuqurligini, uning natijalarini berilgan sharoitda optimal natijalarga yaqinlashtirish darajasini tavsiflaydi. Bu funktsional jihatdan muvozanat konstantasi bilan bogʻliq, bu bogʻliqlikning tabiati reaktsiya tartibi bilan belgilanadi. Shunday qilib, birinchi tartibli reaktsiya uchun
(2.20)

bu yerda K_T – T haroratidagi muvozanat konstantasi.