Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Kemisk termodynamik - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Kemisk termodynamik
Kemisk termodynamik
Grundläggande definitioner. De vanligaste
termodynamiska storheterna finnas defi*
nierade i avsnittet Värme och fuktighet,
liksom första och andra huvudsatserna,
varför här endast storheterna uppräknas
och deras sammanhang angivas:
inre energin .. U
entalpin ............1
entropin ............5
fria energin .. F
termodynamiska
potentialen .. G
ändlig ökning = AU
» » = Al
» » = AS
» » = AF
» » =AG
De vanliga tillståndsvariablerna äro p
(trycket), V (volymen) och T (absoluta
temperaturen). Det gäller:
1= U + pV F= U—TS
G = I-TS = F+pV
Vid en kemisk reaktion äger ofta värme*
utveckling rum, och även elektrisk energi
(och därigenom arbete) kan t. ex. utvin*
nas. Detta erhålles samtidigt som ett eller
flera ämnen förändra sitt kemiska till*
stånd. Vid övergång från ett kemiskt till*
stånd till ett annat förändras ämnenas
kemiska energi, som kan skrivas som pro*
dukt av kemiska potentialen f* och mäng*
den ämne i mol. Övergår sålunda mäng*
den dn{ (n,= antalet mol) av ämne num*
mer i i vårt system från ett kemiskt om*
råde, där dess potential är f*iV till ett
annat, där dess potential är f*i2, ändras
kemiska energin med (i",-2—/un)dni. Med
F och G råda följande samband:
~ T, V~[ dni )T.p
Den kemiska potentialen saknar absolut
nollpunkt. Man brukar därför fastlägga
ett visst standardtillstånd, vars kemiska
potential kallas vilken konstants värde
vi varken kunna eller behöva veta.
Det i:e ämnets aktivitet a- vid den
konstanta temperaturen T definieras ge*
nom uttrycket:
ßi = Mi0+RTlnai
vari R är gaskonstanten. I ämnets stån*
dardtillstånd, där har alltså akti*
viteten värdet 1. För ideala gaser kan
a;-identifieras med p;- (z:e gasens partial*
tryck), för verkliga gaser, som avvika från
allmänna tillståndslagen, inför man en
korrektionsfaktor, aktivitetsfaktorn så
att ovanstående uttryck gäller med a~
= fipi. Då trycket minskar, närmar sig
gasen sitt ideala tillstånd, och f~ai/pi
har gränsvärdet 1 då pi går mot noll. För
ideala lösningar av icke*elektrolyter iden*
tifieras ai med molbråk, molaritet eller
molalitet (se även s. 511), och vid verkliga
lösningar införas på samma sätt aktivitets*
faktorer.
För lösningar av en elektrolyt användes
uttrycket
f*i = t*ü +"J-£Tln(/±|.mI.)
där v. är antalet joner per formelenhet,
mi är molalitet och f+j kallas medelaktivi=
tetsfaktorn.
Tendensen till spontant inträdande av
en viss reaktion i ett system kallas affU
niteten. Måttet härpå är den minskning
i systemets fria energi (vid konstant volym)
eller dess termodynamiska potential (vid
konstant tryck), som kommer till stånd,
om reaktionen äger rum, och vilken kan
beräknas ur de reagerande och de resul*
terande ämnenas ^värden och molantal i
reaktionsformeln. Är vid en reaktion Ap
resp. AGKO, är reaktionen möjlig, ty
F och G sträva mot ett minimum, men
den behöver därför ej nödvändigt in*
träffa. Är AG = 0, föreligger kemisk jämvikt
(»Kemiska jämvikter», s. 514) och ingen
reaktion inträffar. Är slutligen AG>0, är
ALLMÄNNA DELEN
509
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
