Термодинамическое равновесие

Итак, при постоянстве температуры и давления в системе само- произвольно протекают только процессы, ведущие к уменьшению энергии Гиббса. В состоянии равновесия энергия Гиббса равна нулю.

∆G <0 ̶ реакция самопроизвольно протекает в прямом направлении; ∆G> 0 ̶в обратном направлении;

∆G=0 ̶реакция находится в состоянии равновесия.

Любая химическая реакция протекает самопроизвольно только в направлении, приближающем систему к состоянию равновесия. Движущей силой данного процесса является изменение изобарно- изотермического потенциала системы ∆G. Чем ∆G меньше, тем дальше система находится от состояния равновесия и тем более она реакционноспособна. Равновесие может существовать только для обратимых реакций.

Реакция не идет ни в одном из направлений, если

∆G= H ̶T S = 0.

При ∆G = 0 H = T S.

T = .

Эта температура называется температурой термодинамического

равновесия.

Осуществление реакции при этой температуре невозможно ни в прямом, ни в обратных направлениях.

Задача

Восстановление Fe2O3 водородом протекает по уравнению

Fe2O3(к) + ЗН2(г) = 2 Fe(к) + 3Н2О(г); Н = + 96,61 кДж.

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, если изменение энтропии S = 0,1387 кДж/(моль·град)? При какой температуре начнется восстановление Fe2O3?

Следовательно, при температуре 696,5 К начнется реакция восстановления Fe2O3. Иногда эту температуру называют температурой начала реакции.