Liczba postępu reakcji - Polski Serwis Naukowy

Liczba postępu reakcji (λ) – miara postępu reakcji chemicznej oparta na umownym założeniu, że jednostkowy postęp odpowiada zużyciu takich liczb moli substratów i powstaniu takich liczb moli produktów, które są równe współczynnikom stechiometrycznym (νi) w równaniu reakcji. Pojęcie liczby postępu reakcji zdefiniował Théophile de Donder w 1920 roku. Jest stosowane np. do wyrażania stopnia przemiany reagentów w danej chwili albo – w termodynamice chemicznej – jako podstawa dla określania powinowactwa chemicznego, ciepeł tworzenia związków lub entalpii innych reakcji, odnoszonych do λ = 1.

Termodynamika chemiczna – dział chemii fizycznej, stosujący zasady termodynamiki do badań reakcji chemicznych i procesów fizykochemicznych, wykorzystujący fenomenologiczne pojęcia potencjału chemicznego i aktywności składników układu w celu określania kierunku przemian, zmierzających do stanu termodynamicznej równowagi, oraz energetycznych efektów tych przemian – ilości energii, wymienianej między badanym układem i jego otoczeniem (ciepło i praca). Termodynamika chemiczna jest teoretyczną podstawą technologii i inżynierii chemicznej, dotyczy też tzw. procesów nieodwracalnych, przebiegających w układach otwartych termodynamicznie, w skali molekularnej (np. energetyka procesów życiowych) lub w skali kosmicznej (np. struktury dyssypatywne we Wszechświecie).

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT) – polskie wydawnictwo założone w roku 1949 z siedzibą w Warszawie. Do roku 1961 funkcjonowało pod nazwą Państwowe Wydawnictwa Techniczne.

Dla każdego z reagentów, biorących udział w ogólnej reakcji powstawania produktów P z substratów S: $\sum {\nu_{Si} S_{i}} = \sum {\nu_{Pi} P_{i}}\,$ ,

wartość λi jest jednakowa i wynosi: $\lambda = \frac{n_{zi, Si}}{\nu_{Si}} = \frac{n_{zi, Pi}}{\nu_{Pi}}$

gdzie: nzi – liczba moli reagenta „i”, który został zużyty (S) lub utworzony (P).

Pojęcie liczby postępu reakcji jest zastępowane w praktyce pojęciem względnego stopnia przemiany, wyrażanego jako: $\xi_{i} = \frac {n_{zi}} {\sum n_{0i}} \,$ $\epsilon_{i} = \frac{n_{zi}}{n_{0i}} = \sum {n_{0i}} \frac {\xi_{i}}{n_{0i}} = \frac{\xi_i}{x_{0i}}\,$

gdzie: nzi – liczba moli reagenta „i”, które powstały lub zostały zużyte, xi – ułamek molowy reagenta „i”.

Stanisław Bursa (ur. 9 listopada 1921 w Skierniewicach, zm. 7 czerwca 1987 w Szczecinie) – chemik, specjalista w zakresie chemii fizycznej, naukowiec i nauczyciel akademicki.

Ułamek molowy jest to rodzaj miary stężenia, który jest stosunkiem liczby moli danego składnika mieszaniny lub roztworu do sumy liczby moli wszystkich składników.

Liczba postępu reakcji może więc być wyrażona jako: $\lambda = \epsilon_{i} \frac {n_{0i}} {\nu_{i}} = \xi_i \frac {n_{0i}} \sum {\nu_i}\,$

Uwagi

W niektórych źródłach analogiczna miara postępu reakcji jest oznaczana symbolem ξ.

Przypisy

↑ Józef Szarawara: Termodynamika chemiczna. Warszawa: WNT, 1969, s. 234, 395.
Stanisław Bursa: Chemia fizyczna. Wyd. Wyd. 2 popr. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1979, s. 422. ISBN 83-01-00152-6.