Состава газовой атмосферы

Правило фаз Гиббса

f = k + 2 – n,

где f – число степеней свободы системы, вариантность системы;

k – число независимых компонентов;

n – число фаз.

Число независимых компонентов k = q–r,

где q – общее число веществ в системе; r – число независимых реакций между ними.

 

Частные равновесия

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О;                                                  (1)

2СО + О₂ = 2СО₂;                                                 (2)

k = 2; n = 1 → f = 3.

Методика расчета состава равновесной газовой фазы

Выбираем Р, Т и j = [H]/[O] в качестве независимых переменных.

Тогда  – неизвестные (вычисляемые) переменные.

Система уравнений связи:

                                                             (I)

                                                             (II)

                                                         (III)

Решаем систему уравнений связи и определяем , а затем состав равновесной газовой фазы.

 

При взаимодействии водорода с кислородом  воздуха, т.е. при наличии азота

k = 3; n = 1 → f = 4. (четыре независимых параметра) выбираем в качестве независимых переменных Р, Т, j = [H]/[O] и g = [N]/[O].

Тогда  – неизвестные (вычисляемые) переменные.

Система уравнений связи:

                                                   (I)

                                                             (II)

                                                         (III)

                                                            (IV)

В уравнении (III)  и

После подстановки  и сокращения дроби  на  получаем (III).