71118 skan0088

Termodynamika chemiczna 91

Wyznaczyć dla każdego składu: a) AG początkowe reakcji, b) liczbę postępu reakcji C oraz ułamek molowy PC1₅ w stanie równowagi. Założyć idealne zachowanie się gazów.

Rozwiązanie, a) Zapiszemy pod schematem reakcji, dla poszczególnych reagentów, liczby moli na początku reakcji, ich ułamki molowe oraz ciśnienia cząstkowe

	PC13	+ Cl2 ^	PC15	X
(«0);	a	b	c	X (»o)/
(*o)/	a	b	b
	X (n0)i	X («o)/	X(«o )/
(Po)i	apc	bPc	CPc
	X(/70);	X(«Q )i	X(»0 )/

gdzie X (tio)i = a + b + c + przy czym n oznacza liczbę moli N₂, którego obecność, mimo że sam nie bierze udziału w reakcji, wpływa na wartości ułamków molowych reagentów.

Zastępując aktywności we wzorze (3.72) ciśnieniami parcjalnymi

(Po)i P° ’

gdzie

(Po);

MiPc

X («o);

otrzymamy

= AG° + RT\n

c X (»q)/P°

abp_c

AG = AG° + RT ln

p₀{PCl₅)p°

Po(PC1₃)po(C1₂)

AG⁰ jest dane wyrażeniem (3.73), a ponieważp_c = 1 bar = p°, więc

AG = -RT\nK_p + RT\n ^C ^ ^^?(>),;.

^J    ab

Wyniki obliczeń AG reakcji dla poszczególnych składów za pomocą arkusza kalkulacyjnego pokazano w tab. 3.7

Tylko dla pierwszego składu AG < 0, a więc kierunek przebiegu reakcji jest zgodny z jej zapisem; dla pozostałych składów zachodzi reakcja odwrotna - dy-socjacja PC1₅.