195

iv|o₂ ~h₂o

których wartości przy ciśnieniu standardowym wynoszą odpowiednio 6,293-10⁶ i l, 158-10⁷. W którą stronę przebiegała reakcja od stanu początkowego do równowagowego?

Rozwiązanie

Aby określić kierunek przebiegu reakcji, należy ustalić znak pracy maksymalnej. Zgodnie z równaniem izotermy van’t Hoffa (wzór 7.1.24) jej wartość zależy od ciśnień cząstkowych reagentów w stanach początkowym i równowagowym (od ciśnieniowej stałej równowagi)

L = BT

max

lnj^ - ln

n

prąd.

Z *r Z

prąd.    substr.

n (pv

substr.

Po

Ciśnieniową stałą równowagi K_p reakcji H^O + CO -—► H₂ + C0₂ w tempe-^raturze T można wyznaczyć na podstawie znajomości stałych równowagi K_pX i K_p2 w tej temperaturze dla reakcji CO + —0₂ *—¹ C0₂ oraz reakcji

1 ²

H2 + -0₂ «— H₂0 odpowiednio. Istotnie, zgodnie z definicją (7.1.23) stałe

te ^

związane są z ciśnieniami cząstkowymi reagentów w stanie równowagi w następujący sposób

K'

^K, =

Ph^ Pco₂

Ph₂o 'Pco

Pco.

{ -J \1-1-0,5

0,5

Pco Po,

Po)

^t^o

=

0,5

Ph₂'Po₂

K

= 0,543

z czego wynika, że

W przypadku reakcji o jednakowej liczbie moli substratów i produktów, w której x'. oznacza początkowy udział molowy j -tego składnika, zależność na pracę maksymalną przyjmuje postać

195