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.
Характеристика сим–триазиновых пестицидов и их содержание в различных объектах окружающей среды
Возделываемые культуры обладают разной конкурентной способностью к сорнякам в борьбе за свет, влагу и питательные элементы. Чем больше экологические требования сорняков совпадают с требованиями ку ...
Формование изделий из полистирола
Решающим фактором
быстрого развития производства полимерных материалов явилась их конкурентоспособность
с традиционными материалами. И если вначале полимерные материалы
рассматривались как ...
Тяжелые металлы
Диагноз массового отравления жителей Рима
свинцом поставлен учеными спустя две тысячи лет. Раскопки показали, что древние
римляне пользовались водопроводной системой и посудой из свинца. Сви ...