Уравнение изотермы химической реакции определяет изменение энергии Гиббса за один пробег (=1) химической реакции при постоянной температуре и давлении. Для выявления факторов, влияющих на эту величину подставим в уравнение (9.4) выражения для химического потенциала
m = m0 + RT ln p (идеальный газ), m = m0 + RT ln f/f˚(реальный газ) Þ
DrGpT = S(m0k + RT ln pk) nk = Smоknk + RT ln=
DrGpT = DrGT0+ RT ln= DrGT0+ RT ln kp. = DrGT0 + RT ln.(9.6)
Для реальных газов вместо давления в уравнении изотермы будет стоять летучесть
DrGpT = DrGT0 + RT ln= DrGT0+ RT ln= DrGT0+ RT ln kf.(9.7)
Под знаком логарифма стоят произвольные парциальные давления, которые можно изменять как угодно, но которые поддерживаются постоянными. Проще всего это достигается при использовании проточной системы с массообменом, в которой устанавливается стационарный поток. Это означает, что в любом сечении трубчатого реактора поддерживается постоянный во времени состав реакционной смеси за счет того, что химическая реакция и массообмен компенсируют друг друга, хотя состав будет изменяться по длине реактора в связи с изменением степени превращения (ξ) вплоть до равновесного состава смеси, при котором и получают результат химической реакции. При этом через систему нужно пропустить такое количество исходной смеси, чтобы в итоге изменение химической переменной равнялось единице. Разница в энергии Гиббса между выбранным сечением и конечным состоянием, рассчитанная на единичный пробег, и будет отвечать величине, рассчитанной по уравнению изотермы DrGpT. Произвольные парциальные давления удобнее выражать в атмосферах, тогда они будут приведены к стандартному значению, чтобы под логарифмом стояла безразмерная величина.