Связь стандартного изменения энергии Гиббса реакции с константой равновесия.

Если в момент смешения газов, вступающих в реакцию

,

парциальные давления (концентрации) каждого участника равны единице (все вещества вступают в реакцию в своих стандартных состояниях), то уравнение изотермы Вант–Гоффа (ур-е 4.15) превращается в уравнение для расчёта энергии Гиббса в стандартных условиях (ур-е 4.13):

.

Оно характеризует способность различных веществ вступать в химическое взаимодействие и не зависит от пути процесса, а определяется только природой веществ. Знак D_r G ^o указывает на направление самопроизвольного процесса, протекающего в стандартных условиях. Чем меньше эта величина, тем больше К_р, тем глубже идет процесс. При равновесии величина D_r G равна нулю, т.е. дальнейшее самопроизвольное изменение в системе исключено.

Стандартный изобарный потенциал химической реакции (или химическое сродство веществ) равен изобарному потенциалу химической реакции

(4.20)

при условии, что парциальные давления всех веществ, участвующих в реакции, равны р ^o = 1 атм = 101325 Па.

В общем случае (для реальных и идеальных систем) справедливо:

,

где a_i – активность компонента или отношение парциального давления газа к стандартному давлению (a_i – безразмерная величина) т. е.

. (4.21)

Величину при Т = 298.15 К находят на основании справочных данных:

1). , где – стандартная свободная энергия Гиббса образования вещества.

2). .

Аналогично проводят расчёт при других температурах с учётом температурной зависимости энтальпии и энтропии реакции:

, (4.22)

. (4.23)

При известных значениях и начальных парциальных давлениях или активностях участвующих в реакции веществ расчёт проводят по формулам:

, (4.24)

. (4.25)