Question

В каких координатах зависимость константы равновесия химической реакции зависит от температуры.чем определяется эта зависимость ?

Answer 1

Известно, что положение химического равновесия зависит от температуры, а именно:при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции.Математически зависимость константы равновесия от температуры выражаетсяуравнением изобары химической реакции: (1.47)Проанализируем это дифференциальное уравнение. Чем больше абсолютная величина теплового эффекта и чем ниже температура, тем больше величина производной и тем, следовательно, сильнее сказывается изменение температуры на величине Кp, тем в большей степени смещается равновесие.Очевидно, что знак производной зависит только от знака DН: при DН>0 (реакция эндотермическая) увеличение температуры приводит к увеличению Кp, т.е. равновесие смещается в сторону эндотермической реакции. Таким образом,уравнение изобары является математическим выражением принципа Ле-Шателье.Для того, чтобы производить расчеты с помощью уравнения изобары его необходимо проинтегрировать: (1.48)Для точного интегрирования необходимо знать зависимость DН от температуры. В простейшем случае можно считать, что в данном температурном интервале тепловой эффект от температуры не зависит. Тогда:lnKp = - DН/RT + В (1.49)где В - постоянная интегрирования.Согласно уравнению (1.49) зависимость lgKp от 1/Т выражается прямой линией, тангенс угла наклона которой равен - DН/R. Отсюда DН0 = - R tg a.Таким образом, определив константы равновесия реакции при нескольких температурах, можно графически определить тепловой эффект реакции. Этот метод обычно используется если измерение теплового эффекта или расчет по закону Гесса затруднены.Теперь возьмем определенный интеграл в интервале температур от Т1 до Т2 :lg (Kp 2/Kp 1) = DН/R (1/T1 - 1/T2) (11.50)где Кр1 и Кр 2 – константы равновесия при температурах Т1 и Т2.

Answer 2

Зависимость константы равновесия химической реакции от температуры описывается уравнением Вант-Гоффа (уравнение равновесия):

K = A * exp(-ΔH/RT)

где:

• K - константа равновесия реакции.
• A - предэкспоненциальный множитель (иногда называется фактором частоты).
• ΔH - изменение энтальпии реакции (разница между энтальпией продуктов и реагентов).
• R - универсальная газовая постоянная (R = 8.314 Дж/(моль·К) или R = 0.0821 л·атм/(моль·К)).
• T - температура в кельвинах.

Из этого уравнения видно, что константа равновесия зависит экспоненциально от обратной температуры (1/T) и изменения энтальпии реакции. Таким образом, увеличение температуры обычно приводит к увеличению константы равновесия, если ΔH положительно (эндотермическая реакция), и к уменьшению константы равновесия, если ΔH отрицательно (экзотермическая реакция).

Зависимость константы равновесия от температуры является фундаментальным принципом химической кинетики и термодинамики. Важно учитывать, что эта зависимость может быть различной для разных химических реакций в зависимости от их характера и ΔH.