303

A HibUl. IM1U.1 ,Vv»i    --u, r ), buui :uO

ISBN D4H1II ł-7. © l>. »N TOS >«}

10 2 ENTALPIA SWOBODNA UKŁADU I PRAWO DZIAŁAŃ A MAS

303

Jeżeli p i /> wyrażamy w jednakowych jednostkach (w paskalach w układzie jednostek SI), to ich iloraz jest liczbą memianowaną i jako taki może być logarytmowany.

W przypadku roztworów ciekłych dogodne jest posługiwanie się stężeniem składni ków. W takim przypadku potencjał chemiczny, n,. możemy wyrazić wzorem

fi, = /i*< 7-1 + R T In p-

(lO.Sa)

Wartość uf. zależna tylko od temperatury, wyraża w tym przypadku potencjał chemiczny składnika i w stężeniu przyjętym za stężenie standardowe. Jako stężenie standardowe przyjmuje się w tym przypadku stężenie 1 mol I. ¹. Wzór (lO.Sa) można przeto napisać także i w postaci:

fi, =n?(T)+RT\n

c

I mol I. ¹

mol}

wyrażali w molach na 1 m\ człon logarytmiczny przybrałby postać:

Posługując się tym wzorem, wyrażamy stężenie c w molach na litr. Gdybyśmy stężenie

Rozważmy teraz na przykład mieszaninę azotu, wodom oraz amoniaku tak dobraną, by stężenie amoniaku było maić. W takim układzie w odpowiednio dobranej temperaturze (i ewentualnie z zastosowaniem katalizatora, którego obecność nie ma żadnego wpływu na nasze rozumowanie) zachodzi samorzutna reakcja

N; + 2H; = 2NII)

W chwili gdy ukłail zawiera «><., nu, i nsu, moli cząsteczek azotu, wodoru i amoniaku. jego entalpia swobodna wynosi

(10.6)

G — fis,iIn, + /tM.Wlł. + /<NH>ⁿNH>

Obliczmy teraz zmianę całkowitej entalpii swobodnej naszego układu, która następuje wtedy, gdy w reakcję wstępuje bardzo mała liczba, dn. moli cząsteczek azotu, dając z ttójkrotnie większą liczbą moli, 3dn, cząsteczek wodoru 2clo moli cząsteczek amoniaku. Musimy uwzględnić, że zniknięcie dn moli N_: powoduje zmniejszenie entalpii swobodnej układu o jr^dn. zniknięcie 3dn moli H, wiąże się z jej zmniejszę nicm o 3jr_lt,dn. Utworzenie 2dn moli NH-. daje natomiast wzrost entalpii swobodnej o 2/tsn<,d/r Łączna zmiana entalpii swobodnej wynosi zatem

dG sa -2ftsAⁿ ~ 3/Z»|.drJ ł- 2jlNH,dn

Stąd obliczamy, że pochodna funkcji G względem zmiennej n (wyrażającej w podobny sposób postęp reakcji jak zmienna t wyrażała posięp procesu staczania się kuli) wynosi

d G dn

H_N. - 3#t,„ + 2nsii.

(10.7)