Równanie van't Hoffa - stała równowagi

Równanie van't Hoffa – równanie zaproponowane przez Jacobusa van 't Hoffa, otrzymywane przez przekształcenie izotermy van't Hoffa, wiążące temperaturową zmienność stałej równowagi (K) reakcji chemicznej z jej efektami energetycznymi (powinowactwem chemicznym, A).

Jeżeli w reakcjach nie jest wykonywana praca nieobjętościowa miarą powinowactwa jest entalpia swobodna reakcji (– Δg) lub energia swobodna reakcji (– Δf) , zależnie od warunków reakcji:

Stała równowagi - współczynnik opisujący stan równowagi odwracalnych reakcji chemicznych. Stała ta jest równa ilorazowi reakcji w stanie doskonałej równowagi, t.j. w sytuacji gdy szybkość reakcji w stronę od substratów do produktów i od produktów do substratów jest dokładnie taka sama.

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

p, T = const (przemiana izobaryczno-izotermiczna):

$A = - \Delta g = - \sum {\nu_i \mu_i} \,$ ,

v, T = const (przemiana izochoryczno-izotermiczna)::

$A = - \Delta f = - \sum {\nu_i \mu_i} \,$ ,

gdzie: – współczynnik stechiometryczny νi > 0 dla produktów i νi < 0 dla substratów, – potencjał chemiczny $\mu_i = \left( \frac{\partial u}{\partial n_i} \right)_{s, v, n_j \ne i} = \left( \frac{\partial h}{\partial n_i} \right)_{s, p, n_j \ne i} = \left( \frac{\partial f}{\partial n_i} \right)_{T, v, n_j \ne i} = \left( \frac{\partial g}{\partial n_i} \right)_{T, p, n_j \ne i}$

W zależności od warunków prowadzenia reakcji uproszczone równanie van't Hoffa przyjmuje postać:

izobary van't Hoffa:

$\left( \frac{\partial ln K}{\partial T} \right)_{p} = \frac{\Delta h^\ominus}{R T^{2}}$

izochory van't Hoffa:

$\left( \frac{\partial ln K}{\partial T} \right)_{v} = \frac{\Delta u^\ominus}{R T^{2}}$

gdzie: Δh, Δu - standardowa entalpia i energia wewnętrzna reakcji (wyznaczona dla ai = 1).

Izoterma reakcji to zależność zmiany energii swobodnej, ze stałą równowagi reakcji i warunkami fizycznymi (lub ciśnieniami) substratów i produktów reakcji.

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

Przypisy

↑ Józef Szarawara: "Termodynamika chemiczna". Warszawa: WNT, 1969, s. 272–274, 368–369.
↑ Stanisław Bursa: Chemia fizyczna. Wyd. Wyd. 2 popr. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1979, s. 475–477. ISBN 83-01-00152-6.