Понятие о координате реакции

Рассмотрим произвольную реакцию вида.

где В, — вступающие в реакцию вещества и продукты реакции; V, — стехиометрические коэффициенты.

Закон определенных отношений: изменение массы компонента г, происходящее в результате протекания химической реакции, пропорционально его молярной массе М, и стехиометрическому коэффициенту v, в данной реакции.

Математическая формулировка этого утверждения выглядит так: или в дифференциальной форме.

где ?, — координата реакции, которая иногда называется также степень полноты реакции и число пробегов реакции, измеряется в молях; М, — молярная масса вещества г; т° — начальные массы компонентов в момент времени, когда координата реакции Ъ, равна нулю.

Состоянию с % -1 моль соответствует превращение v, M, грамм вещества.

Складывая уравнения вида (16.1), получаем.

Сумма в левой части равна нулю, поскольку масса системы не меняется.

с

в результате протекания химических реакций. Следовательно = 0 —.

стехиометрическое уравнение реакции. '=*.

Используя (16.2), нетрудно получить равенство.

Поскольку количество вещества щ связано с его массой соотношением равенства вида (16.1) и (16.3) можно записать так:

Стехиометрические коэффициенты продуктов реакции обычно считают положительными, а коэффициенты реагентов — отрицательными. Например, для реакции 2NH₃ = N₂ + ЗН₂

Если в начальный момент времени п^₂ =0, п_н,₂ =0, то в любой момент времени

Если в системе одновременно протекает г независимых реакций, то вместо одного стехиометрического уравнения мы имеем набор из г уравнений.

Изменение количества г-го вещества в результате протекания j-й реакции равно

а общее изменение количества г-го вещества в системе —.