). Po njemu najveći hemijski afinitet imaju supstance čijim sjedinjavanjem dolazi do najvećeg smanjenja slobodne energije.

Σχετικά έγγραφα
). Po njemu najveći hemijski afinitet imaju supstance čijim sjedinjavanjem dolazi do najvećeg smanjenja slobodne energije.

OSNOVI HEMIJSKE TERMODINAMIKE I TERMOHEMIJA

HEMIJSKA RAVNOTEŽA.

Reverzibilni procesi

Moguća i virtuelna pomjeranja

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

HEMIJSKA RAVNOTEŽA HEMIJSKA RAVNOTEŽA. N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g) DINAMIČKA RAVNOTEŽA

numeričkih deskriptivnih mera.

U unutrašnja energija H entalpija S entropija G 298. G Gibsova energija TERMOHEMIJA I TERMODINAMIKA HEMIJSKA TERMODINAMIKA

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 16.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

Kaskadna kompenzacija SAU

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Polarizacija. Procesi nastajanja polarizirane svjetlosti: a) refleksija b) raspršenje c) dvolom d) dikroizam

Kombinovanje I i II zakona termodinamike

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Ekonometrija 4. Ekonometrija, Osnovne studije. Predavač: Aleksandra Nojković

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

IZVODI ZADACI (I deo)

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Dinamika krutog tijela ( ) Gibanje krutog tijela. Gibanje krutog tijela. Pojmovi: C. Složeno gibanje. A. Translacijsko gibanje krutog tijela. 14.

Termohemija. C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H= -393,5 kj

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

Obrada signala

ELEMENTARNIH REAKCIJA

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Računarska grafika. Rasterizacija linije

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

Izbor prenosnih odnosa teretnog vozila - primer

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

PRESECI SA PRSLINOM - VELIKI EKSCENTRICITET

transformacija j y i x x promatramo dva koordinatna sustava S i S sa zajedničkim ishodištem z z Homogene funkcije Ortogonalne transformacije

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

GASNO STANJE.

DRUGI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 9x + 6y + z = 1 4x 2y + z = 1 x + 2y + 3z = 2. je neprekidna za a =

Mate Vijuga: Rijeseni zadaci iz matematike za srednju skolu

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Dvanaesti praktikum iz Analize 1

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

= T 2. AgBr (s) + ½ Cl 2(g) + ½ Br 2(g) = AgCl (s) O (l) O (g) +1/2O 2(g) H 2(g) =H 2. značaj navođenja agregatnog stanja

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

5. Karakteristične funkcije

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

7 Algebarske jednadžbe

Aritmetički i geometrijski niz

π π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;

Računarska grafika. Rasterizacija linije

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

Drugi zakon termodinamike

Pismeni ispit iz OTPORNOSTI MATERIJALA I - grupa A

TEHNIČKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U RIJECI Zavod za elektroenergetiku. Prijelazne pojave. Osnove elektrotehnike II: Prijelazne pojave

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

radni nerecenzirani materijal za predavanja

Elementi spektralne teorije matrica

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

A B C D. v v k k. k k

18. listopada listopada / 13

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

RAČUNANJE SA PRIBLIŽNIM VREDNOSTIMA BROJEVA

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Operacije s matricama

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

UZDUŽNA DINAMIKA VOZILA

1.4 Tangenta i normala

SISTEMI DIFERENCIJALNIH JEDNAČINA - ZADACI NORMALNI OBLIK

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

( ) π. I slučaj-štap sa zglobovima na krajevima F. Opšte rešenje diferencijalne jednačine (1): min

ТЕМПЕРАТУРА СВЕЖЕГ БЕТОНА

NULTI I PRVI ZAKON TERMODINAMIKE

1 Afina geometrija. 1.1 Afini prostor. Definicija 1.1. Pod afinim prostorom nad poljem K podrazumevamo. A - skup taqaka

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

Cenovnik spiro kanala i opreme - FON Inžinjering D.O.O.

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 17.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

MEHANIČKA RAVNOTEŽA. (izjednačavanje sila)

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

Transcript:

HEMIJSKA RAVNOTEŽA

HEMIJSKI AFINITET SUPSTANCI: težnja da stupe u hemjsku reakcju. Ranje se smatralo da je krterjum afnteta brzna. Kasnje se ocena hemjskog afnteta davala na osnovu kolčne oslobođene toplote pr spontanom odgravanju hemjske reakcje. Međutm, ocena hemjskog afnteta mora da se zasnva na opštm termodnamčkm krterjumma nekog procesa. VAN'T HOF je defnsao hemjsk afntet pr reverzblnom zotermskom vođenju procesa: hemjsk afntet je jednak promen Gbsove energje odnosno maksmalno korsnom radu hemjske reakcje (W k ). Po njemu najveć hemjsk afntet maju supstance čjm sjednjavanjem dolaz do najvećeg smanjenja slobodne energje. HEMIJSKA REAKCIJA je termodnamčk proces jer dolaz do promene sastava sstema a sastav je jedan od parametara stanja sstema. STANJE HEMIJSKE RAVNOTEŽE: je stanje u kome se reaktant produkt nalaze u određenom odnosu u kom ostaju neogrančeno dugo, sve dok se uslov pod kojma je uspostavljena ravnoteža ne promene. Rečeno je da hemjska ravnoteža sa termčkom mehančkom ravnotežom određuje termodnamčku ravnotežu. Stanje hemjske ravnoteže je određeno termodnamčkm funkcjama stanja (mnmum U, H, G, A; maksmum S).

Ravnoteža ma DINAMIČKI KARAKTER- ako je odnos zmeđu reaktanata produkata konstantan to ne znač da se reakcja ne odvja već da su brzne drektne povratne reakcje zjednačene, odnosno ravnoteža se uspostavlja održava usled jednakost brzna. Uspostavljanje ravnoteže može bt veoma sporo l brzo. Moguće je da reakcja bude termodnamčk povoljna a da se pak ne uspostavlja ravnoteža jer je brzna veoma mala tada se mora upotrebt KATALIZATOR da b se reakcja ubrzala uspostavlo ravnotežno stanje. Katalzator menjaju brzne reakcje al u oba smera tako da ne utču na već postgnuto ravnotežno stanje. U zavsnost od toga da l se ravnoteža uspostavlja u jednoj l vše faza razlkuje se: HOMOGENA HETEROGENA HEMIJSKA RAVNOTEŽA CaCO 3 s t o CaO s + CO 2 g

A + B C + D v 1 v 1 brzne drektne povratne reakcje U stanju ravnoteže (dnamčk karakter): v 1 = v 1 Prmenom ZAKONA O DEJSTVU MASA (Guldberg Vage-utcaj mase na hemjsku aktvnost stanje hemjske ravnoteže) po kome je brzna hemjske reakcje srazmerna aktvnm masama odnosno koncentracjama komponent koje reaguju: v 1 = dc A dt = k 1C A C B znak (-) jer je dc A <0 odnosno A nestaje ravnotežne koncentracje konstanta brzne odnosno brzna pr jednčnm koncentracjama v 1 = dc A dt = k 1C C C D dc A >0 odnosno A nastaje

k 1 C A C B = k 1 C C C D k 1 k 1 = C CC D C A C B = K konstanta ravnoteže na datoj temperatur odnos prozvoda ravnotežnh koncentracja produkata reaktanata je konstantan na konstantnoj temperatur bez obzra na početne koncentracje K = C C ν C C D ν D C A ν A C B ν B ZAKON HEMIJSKE RAVNOTEŽE ν 1 A 1 + ν 2 A 2 + = ν 3 A 3 + ν 4 A 4 + ν A = 0 K = C A ν

TERMODINAMIČKO RAZMATRANJE HEMIJSKE RAVNOTEŽE Za sstem u ravnotež važ dg=0 Otvoren sstem (promenjv sastav) kakve su hemjske reakcje. Za malu promenu bće: dg = G T P,n dt + G P T,n dp + G n P,T,n j dn dg = VdP SdT + μ dn I Pr P T=const. sled: dg = μ dn = 0 dn reaktanata < 0; dn prozvoda > 0 I Opšt termodnamčk uslov hemjske ravnoteže otvorenog sstema pr P T=const.

Za reakcju: ν A A + ν B B ν C C + ν D D μ C ν C + μ D ν D μ A ν A + μ B ν B = 0 Promena broja molova reaktanata produkata jednaka je razlc njhovh stehometrjskh koefcjenata. Ako su učesnc u dealnom gasnom stanju: μ = μ 0 + RTln P P 0 ranje rečeno ν C μ C 0 + RTln P C P 0 + ν D μ D 0 + RTln P D P 0 ν A μ A 0 + RTln P A P 0 ν B μ B 0 + RTln P B P 0 = 0 ravnotežn parcjaln prtsc RT ν C ln P C P 0 + ν Dln P D P 0 ν Aln P A P 0 + ν Bln P B P 0 = ν A μ A 0 + ν B μ B 0 ν C μ C 0 + ν D μ D 0 konstanta na određenoj temperature (-ΔG 0 )

Sled: RTln P C P 0 ν C P A P 0 νa P D P 0 ν D P = νb G0 B P 0 G 0 RT = const. za T = const. P K 0 = P P 0 ν Konstanta ravnoteže za procese u gasnoj smeš: C P 0 ν C P A P 0 νa P D P 0 ν D P B P 0 νb = const. = K0 standardna konstanta ravnoteže G 0 = RTlnK 0 K P = P ν K C = K X = K n = C ν X ν n ν

VEZA IZMEĐU POJEDINIH KONSTANTI RAVNOTEŽE K 0 = P P 0 ν K P = K 0 P 0 ν matematčk P 0 ν = P 0 ν PV = nrt P = n V RT P = C RT K C = C ν = P RT ν = ν P P 0 P 0 RT ν = K 0 P0 RT ν P = X P K X = X ν = P P ν = P P0 P 0 P ν = K 0 P0 P ν

K P = K X P ν K P = K C RT ν K X = K C RT P ν = K C V ν n = X n K n = X n ν = K 0 np0 P ν K 0 = K P 1 P 0 ν = K C RT P 0 ν = K X P P 0 ν = K n P np 0 ν K 0 = K P = K C = K X = K n za ν = 0 ne zavse od ukupnog P; zavse od T zavse od P pa se uglavnom korste za tečnost

KOD REALNIH SISTEMA μ = μ 0 + RTln f P 0 μ = μ 0 + RTlna K f = K a = f P 0 ν a ν TERMODINAMIČKA ILI PRAVA KONSTANTA RAVNOTEŽE K a = C ν c ν C C D D ν C A ν A C B γ ν c ν C γ D D ν B γ c ν C γ D D K a = K C γ C ν c γ D ν D γ C ν c γ D ν D formalna konstanta ravnoteže za γ=1 sled K a =K C

VAN'T HOFOVA REAKCIONA IZOTERMA A + B C + D G = μ C + μ D μ A + μ B μ = μ 0 + RTlna G = G 0 + RTln a Ca D a A a B G = μ C 0 + μ D 0 μ A 0 + μ B 0 + RTln a Ca D a A a B prozvoljne vrednost a U stanju ravnoteže aktvnost su ravnotežene a ΔG=0: G = G 0 + RTln a Ca D a A a B r = 0 G 0 = RTln a Ca D a A a B r G 0 = RTlnK 0 G = RTlnK 0 + RTln a Ca D a A a B I a = a Ca D a A a B Odnos przvoljnh aktvnost; po form sto kao K samo što u njoj ne fguršu ravnotežne vrednost aktvnost. G = G 0 + RTlnI a Van't Hofova reakcona zoterma

G = RTlnK 0 + RTlnI a = RTln K0 I a K 0 > I a ; G < 0 reaktant u všku; reakcja de spontano u smeru prozvoda K 0 < I a ; G > 0 prozvod u všku; reakcja de spontano u smeru reaktanata Sled da se preko člana RTlnI a odnosno I a vd kolko na koju stranu je sstem udaljen od ravnoteže.

UTICAJ PRITISKA NA KONSTANTU RAVNOTEŽE Dferencra se po P pr T=const. G 0 = RTlnK 0 lnk 0 = G0 RT lnk 0 P T = 1 RT G 0 P T ΔG 0 ne zavs od P jer je defnsano pr standardnom prtsku pa sled: G 0 P T = 0 lnk 0 P T = 0

UTICAJ TEMPERATURE NA KONSTANTU RAVNOTEŽE G 0 = RTlnK 0 Dferencra se po T pr P=const. potpun dferencjal jer K 0 ne zavs od P G 0 T = RlnK 0 RT dlnk0 P dt / T T G0 T = RTlnK 0 RT 2 dlnk0 P dt G 0 = H 0 + T G0 T P T G0 T P = G 0 H 0 H 0 = RT 2 dlnk0 dt dlnk 0 dt = H0 RT 2 Van't Hofova reakcona zohora (Van't Hof je prv zveo pr V=const.)

H 0 > 0 endoterman proces ; K 0 raste sa T H 0 < 0 egzoterman proces ; K 0 opada sa T H 0 = 0 K 0 ne zavs od T Opštom ntegracjom za slučaj da H 0 ne zavs od T: dlnk 0 = H 0 RT 2 dt lnk 0 = H0 RT + const. lnk 0 = f 1 T prava sa nagbom H0 R lnk 0 = H0 RT + const./ RT RTlnK 0 = H 0 const. RT G 0 = H 0 T S 0 const. R = S 0 lnk 0 = H0 RT + S0 R lnk 0 = f 1 T nagb odsečak

Integraljenjem u grancama T 1 do T 2 : T 2 d lnk 0 = T 1 ln K 2 0 0 K = H0 1 R T 2 H 0 RT 2 dt T 1 T 1 T 2 T 1 T 2 ako ne zavs od temperature a ako zavs uzma se: H 0 = f T preko C P G 0 = RTlnK 0 G 0 < 0; K 0 > 1; spontano u smeru građenja prozvoda G 0 > 0; K 0 < 1; spontano u smeru građenja reaktanata

LE ŠATELIJEOV PRINCIP Spoljašnj uslov utču na konstantu ravnoteže na položaj ravnoteže. Kada se sstem koj je u ravnotež zlož promen nekog spoljašnjeg uslova, sstem tež da elmnše taj utcaj, zauzma novo ravnotežno stanje. -povećanje P (smanjuje se V) ravnoteža se pomera u smeru nastajanja manjeg boja molova odnosno smanjenja koncentracje -porast T pomera ravnotežu u smeru endotermne reakcje a smanjenje T u smeru egzotermne reakcje - povećanje C pomera ravnotežu u smeru u kome se ona smanjuje: však reaktanata pomera ravnotežu udesno a však prozvoda ulevo.

SLOŽENE RAVNOTEŽE 1. Od reaktanata A B do krajnjh produkata X Y a preko nza ravnotežnh reakcja koje du jedna za drugom: A + B K 1 C + D K 2 P + Q K 3 X + Y K P K P = P XP Y P A P B = K 1 K 2 K 3 2. Ako se u sstemu odgrava vše ravnotežnh procesa stovremeno: A + B K 1 A + X K 2 C + X K 3 C + D E + D E + B K 3 = K 2 K 1 = P EP B P C P X

REAKCIONI IZNOS I REAKCIONI PRINOS broj molova u smeš na putu ka ravnotež A B + C ξ B = n B n B0 ν B početn broj molova reakcon znos stehometrjsk koefcjent (- za reaktante; + za prozvode) n B = n B0 + ν B ξ B Kada je dostgnuto ravnotežno stanje onda je to reakcon znos u ravnotež odnosno reakcon prnos. Tada je n B ravnotežn broj molova.