Уравнение Ван'т Гоффа позволяет количественно оценить влияние температуры на константу равновесия (K) для химической реакции. Основное уравнение выглядит следующим образом:

[
\ln K = -\frac{\Delta H^\circ}{R} \cdot \frac{1}{T} + C
]

где:

( K ) — константа равновесия реакции,( \Delta H^\circ ) — стандартная энтальпия реакции (в джоулях на моль),( R ) — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),( T ) — температура в кельвинах,( C ) — константа интегрирования.Этапы применения уравнения Ван'т Гоффа:

Определите ΔH°: Вычислите или найдите стандартную энтальпию реакции из термодинамических таблиц.

Измерьте K: Определите константу равновесия при известной температуре ( T_1 ). Это может быть сделано экспериментально.

Измените температуру: При необходимости произведите измерения константы равновесия ( K_2 ) при другой температуре ( T_2 ).

Используйте уравнение Ван'т Гоффа: Для двух температур можно записать следующее:

[
\ln \left( \frac{K_2}{K_1} \right) = -\frac{\Delta H^\circ}{R} \left( \frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1} \right)
]

Решите уравнение: Из этого уравнения можно оценить влияние температуры на константу равновесия, зная ( K_1 ), ( K_2 ), ( T_1 ), ( T_2 ) и ( \Delta H^\circ ).Пример:

Если у вас есть значение ( K_1 = 10 ) при ( T_1 = 298 \, K ) и ( K_2 = 20 ) при ( T_2 = 350 \, K ), и известна стандартная энтальпия реакции ( \Delta H^\circ = 40 \, kJ/mol = 40000 \, J/mol ), вы можете подставить эти значения в уравнение:

[
\ln \left( \frac{20}{10} \right) = -\frac{40000}{8.314} \left( \frac{1}{350} - \frac{1}{298} \right)
]

После вычисления, вы получите оценку влияния температуры на константу равновесия.