Muvozanat konstantasini hisoblash

21-ma’ruza
Muvozanat konstantasini hisoblash.
P.Str.247-248
Muvozanat konstantasi kimyoviy reaksiyaning standart Gibbs energiyasi bilan bog’liq izoterm tenglamasi:
∆G⁰=(vµ⁰)_prod - ∑(vµ⁰)_reag = - RT ln K
Reaksiya ishirokchilari ideal gazlardir.
Kimyoviy potensialning holatlar bo’yicha yig’indisi bo’yicha ifodasi quyidagi shakilga ega:


(1)
Q- holatlar bo’yicha molekulyar yig’indi,Q_post ,Q_vr , Q_kol ,Q_el , Q_yad ,- translatsiya,davlatlar bo’yicha aylanish,tebranish,elektron,yadro yig’indilari.
Muvozanat konstantasi uchun termodinamik tenglamada standart kimyoviy potensiallar mavjud. Ifoda standartlashtirilgan bo’lishi kerak.Bu shuni anglatadiki , p=1 bar bosimdagi kimyoviy potensialni hisoblang.Davlatlar bo’yicha faqat bitta summa bosimga bog’liq – progressiv (aniqrog’i-konfiguratsiya):
(2)
Q⁰_poct holatlardagi progressive yig’indining standart qiymati olamiz (3)
(3) ni (1) ga alamastiring , kimyoviy potensialning standart qiymatini hisoblang. Hozir (1) ifodadan foydalanib , kimyoviy kostantasini reaksiyasini hisoblashimiz mumkin.Reaksiyani ko’rib chiqing.
2A+B = A₂B
Muvozanat doimisi uchun
(4)
Numerator-bu A₂B reaktsiya mahsuloti uchun holat bo’yicha yig’indilarning mahsulotidir.Maxrajda A va B reaksiyaga kirishuvchi moddalarning holatlari bo’yicha yig’indilarning ko’paytmasidir. A summalari bo’yicha yig’indi kavadrat (stoxiometrik omil 2).Numeratordagi oxirgi ikki omil va kasrning maxraji , (g⁰_A)² g⁰_B , holatlar bo’yicha yadro yig’indisidir.Bunday qisqarishda har qanday kimyoviy reaksiyani muvozanatini hisoblashimiz mumkin.Shuning uchun, holatlari bo’yicha yadro summalari hisob-kitobga kiritilmaydi. Dars ko’rsatkichida

Bu reaksiya ishtirokchilarining nol energiyasilari , mutloqdagi reaksiya entalpiyasi o’rtasidan farqlidir.


(4)munosabatdan foydalanib, istalgani harorat uchun K ning son qiymatini olishimiz mumkin. Buning uchun avvalo mahsulot uchun davlat bo’yicha summalarni hisoblashingiz kerak A₂B va reaktivlar A va B va ∆E₀ ni aniqlang.Davlat tomonidan summalarni hisoblash bilimni talab qiladi,ayniqsa qiyinchilik ta’rifi mahsulot va regentlar molekulalarining parametrlaridr (20- ma’ruzaga qarang).Keyingi yillardakvant mexanik ∆E₀ imkoniyatidan foydalanish uchun zarur bo’lgan barcha parametrlarni hisoblamoqda(4).
(4) ifodadagi K muvozanat konstantasini termodinamik, o’lchamsiz doimiydir.
Ideal gazlar ishtirokidagi reaktsiyalar uchun o’lchovli doimiylar mavjud


K_p=K * (p=1bar ) ^∆n , Birlik, ( bosim ) ^∆n (5)
, Birlik , (konsentratsiya )^{∆n (6)}
∆n – kimyoviy reaksiyada molar sonini o’zgarishi. K_p son jihatdan K ga teng.Biz reaksiya uchun bunday yozishimiz mumkin
K_p=K * (p=1bar ) ^-2 , Birlik, ( bosim )^-2
va
, Birlik , (konsentratsiya )^-2
Keling , K_p va K_c iboralari holatlari bo’yicha yig’indisi qanday ko’rinishda ekanligini ko’rib chiqamiz.Ifodada (3) va (5) yordamida barcha progressive summalarni holat bo’yicha tuzatish kerak (6).
K formulasida barcha progressive summalari Q⁰ _post ko’rinishiga ega (sm(3)).Hisoblash uchun K_p ni har bir summani p=1bar ga ko’paytirish kerak:
(7)

Hisoblash uchun
(8)
Reaksiyaning muvozanat konstantasi K_c ifodasini tugallangan yig’indilari ko’rinishida yozamiz
(9)
Hammasi (8) munosabati bn aniqlanadi.
K_c doimiysi uchun (9) ifodani hosil qilishda kimyoviy kinetikada qo’llaniladi faollashtirilgan kompleks nazariyasining asosiy tenglamasidir.