88 Termodynamika chemiczna
gdzie AG° jest standardową entalpią swobodną reakcji. Warto zwrócić uwagę na fakt, że w równaniu (3.72) aktywności reagentów odnoszą się do dcmego momentu reakcji, a nie do stanu równowagi. Ich zmiany w układzie zamkniętym spowodowane są przebiegiem reakcji.
W stanie równowagi spełnione jest równanie (3.68), AG = 0, wobec czego
zlG°=-/mn(-^!) =-RT\nK, (3.73)
V a\ a°B /e
gdzie K nosi nazwę termodynamicznej stałej równowagi
a\ a\ Je
(3.74)
Oczywiście, jak zawsze, uwzględniamy znaki współczynników stechiome-trycznych. We wzorach (3.73-3.74) wprowadzono dodatkowy indeks „e” tylko dla podkreślenia, że są to aktywności składników w stanie równowagi. Dalej jednak indeks ten będzie pomijany.
W gazach idealnych at =pijp°, toteż termodynamiczna stała równowagi, dana wzorem (3.74), przyjmuje wartość stałej równowagi Kp> wyrażonej za pomocą ciśnień parcjalnych
W gazach rzeczywistych aktywność przyjmuje wartość lotności gazu f:
gdzie <Pi oznacza współczynnik lotności gazu - zob. wyrażenie (2.26).
Przykład 3.21. Traktując S02, 02 i S03 jak gazy rzeczywiste, obliczyć w temperaturze 25°C i pod ciśnieniem 50 atm stałą równowagi Kp reakcji
S02(g) +ł°2(g) = S°3(g)-
Standardowa zmiana entalpii swobodnej tej reakcji wynosi zfG298 = -110,14 kJ • mol-1, wartości parametrów krytycznych są równe:
Tc [K] |
Pc [atm] | |
so2 |
430,55 |
78,6 |
02 |
154,65 |
50,5 |
00 O Gj |
491,45 |
83,6 |
Rozwiązanie. Zredukowaną temperaturę TR i zredukowane ciśnienie pR obliczono z rówmań