Это и есть основание для расчёта константы химического равновесия.
Применяя правило ИЮПАК для стехиометрических коэффициентов, формулу (21.3) легко записать в общем виде
; (5)
Введём стандартные химические потенциалы
веществ i.
. (6)
Стандартное сродство реакции принимает вид
; (7)
Сокращая на RT=NkT, получаем
; (8)
Константа химического равновесия в смеси идеальных газов.
Совершим цепочку несложных преобразований. Вначале внесём стехиометрические коэффициенты в сумме под знак логарифма в виде показателей степеней у статистических сумм
; (9)
Затем воспользуемся тем, что сумма логарифмов равна логарифму произведения
; (10)
Наконец, избавляясь от логарифмов, получаем искомое статистическое выражение для константы равновесия
; (11)
Она имеет вид произведения статистических сумм.
Константа химического равновесия в смеси идеальных газов.
![]()
; (12)
Стандартные суммы состояний имеют вид:
- трансляционная:
; (13)
- молекулярная:
; (14)
Константа равновесия может рассчитываться как непосредственно в виде произведения статистических сумм,
; (15)
которые предварительно следует рассчитать, а также по результирующей формуле
; (21.14)
При вычислении электронных сумм состояния помним, что занят один-единственный электронный уровень, и он характеризуется кратностью вырождения ge, i. Эта кратность равна числу микросостояний основного терма у атомов и у молекул. У молекул чаще всего достаточно спиновой мультиплетности, но возможно и орбитальное вырождение. Это уже зависит от конкретной частицы.
Поэтому электронная сумма состояний у молекулы определяется формулой
; (16)
Энергия химической связи считается равной энергии её диссоциации и отсчитывается от основного колебательного уровня, а не от минимума потенциальной кривой.
Этот вопрос рассмотрен в учебнике Даниэльса и Олберти на стр.539 в разделе 17.13. Там же приводятся основные формулы. Раздел написан хорошо и достаточно просто. Этот учебник вполне пригоден для подготовки студентов.
1. Сводка статистических сумм для простейших стационарных движений.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Математическая справка о факториалах больших числах.
Факториал числа, соизмеримого с числом Авогадро, непосредственно вычислить невозможно, и поэтому давно разработаны приближённые способы численно точного вычисления, основанные на применении гамма – функции Эйлера первого рода.
Радиоактивный анализ
Радиоактивный
анализ открыл в конце XIX столетия (в 1895 г.) немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген невидимые
лучи способные беспрепятственно проходить через твёрдые тела и вызывать
почерн ...
Разработка методики определения ультрамикрограммовых количеств тяжелых металлов методом инверсионной вольтамперометрии
Актуальность.
Современный уровень развития технологии, биологии, медицины, охраны окружающей
среды и других областей науки и техники выдвигает задачу определения малых
количеств веществ во ...
Применение органических реагентов в аналитической химии
Органические
вещества широко применяются в аналитической химии вообще и в фармацевтическом
анализе, в частности. Ещё с начала нашей эры было известно, что настой
чернильных дубильных орешко ...