изменение стандартной свободной
энергии Гиббса; Я— универсальная газовая постоянная; К—
константа равновесия; АЯ° — стандартная теплота образования
соединения; А5° — изменение стандартной энтропии.
Величина Ай0 может
также служить мерой химического сродства, т. е. мерой способности
веществ вступать во взаимодействие. Приведенные уравнения позволяют по
стандартным энтропиям и теплотам образования рассчитывать равновесия.
Величины стандартных значений некоторых функций (АН0, Ай0,
А5°) приведены в справочниках термодинамических
величин.
При расчетах равновесий
необходимо помнить о том, что химические реакции при выплавке чугуна и
стали проходят преимущественно в растворах. Наличие растворов
существенно изменяет условия протекания химических реакций. Свойства
веществ в растворах отличаются от их свойств в чистом виде. Чтобы
учесть это, в уравнение равновесия вместо концентрации подставляют
активность а, которая связана с концентрацией через
коэффициент активности / : а1=/!/[г], где —
коэффициент активности компонента / в растворе.
В металлургии процессы обычно
протекают в трех фазах: металлической, шлаковой, газовой. Чтобы
показать, в какой фазе находятся вещества, принято их
обозначения заключать в квадратные, круглые или фигурные скобки,
что соответствует металлической, шлаковой и газовой фазам. Например,
запись реакции [Мп]-+-+ [0]=(МпО) означает, что реакция происходит
между марганцем и кислородом, растворенным в металле, с образованием
оксида марганца МпО, растворенного в шлаке. Уравнение константы равновесия
этой реакции имеет вид /С=а(мпО)/(а[мп]-аго]).
Кинетика изучает скорости
и механизм реакций. Скорость химических реакций V определяется изменением концентрации
какого-либо из реагентов в единицу времени: и — йс/йх и
пропорциональна концентрации: и = к-Сп, где
к— константа скорости реакции; С — концентрация; п —
порядок реакции. В гомогенной однородной среде V зависит от числа эффективных
соударений реагирующих частиц в единицу времени и обладающих
запасом энергии, равной или превышающей энергию активации Е.
Энергия активации Е — это та энергия, которой должны обладать
частицы (атомы или молекулы), чтобы при соударении с частицами
второго компонента произошел акт химической реакции.
Скорость
