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2020/4/25,第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向和吉布斯自由能變,,,,無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案,第二章化學(xué)反應(yīng)的方向、速率和限度,第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向和吉布斯自由能變,2020/4/25,2-1-1化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程,,,,2-1-1化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程,自發(fā)過(guò)程,例如:水總是自動(dòng)地從高處向低處流,鐵在潮濕的空氣中易生銹。,例如：欲使水從低處輸送到高處，可借助水泵作機(jī)械功來(lái)實(shí)現(xiàn)。,,2020/4/25,2-1-2影響化學(xué)反應(yīng)方向的因素,,,,2-1-2影響化學(xué)反應(yīng)方向的因素,化學(xué)反應(yīng)的焓變,,2020/4/25,,,,,但實(shí)踐表明:有些吸熱過(guò)程(ΔrHm>0)亦能自發(fā)進(jìn)行。,可見，把焓變作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)是不準(zhǔn)確、不全面的。除了反應(yīng)焓變以外，還有其它因素(體系混亂度的增加和溫度等),也是影響許多化學(xué)和物理過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的因素。,2020/4/25,,,,,為什么有些吸熱過(guò)程亦能自發(fā)進(jìn)行呢?,NH4Cl晶體中NH4+和Cl-的排列是整齊有序的。NH4C1晶體進(jìn)入水中后，形成水合離子(以aq表示)并在水中擴(kuò)散。在NH4Cl溶液中，無(wú)論是NH4+(aq)、Cl-(aq)還是水分子，它們的分布情況比NH4C1溶解前要混亂得多。,2020/4/25,,,,,為什么有些吸熱過(guò)程亦能自發(fā)進(jìn)行呢?,反應(yīng)前后,不但物質(zhì)的種類和“物質(zhì)的量”增多,并產(chǎn)生了熱運(yùn)動(dòng)自由度很大的氣體,整個(gè)物質(zhì)體系的混亂程度增大。,2020/4/25,,,,化學(xué)反應(yīng)的熵變,,2020/4/25,,,,化學(xué)反應(yīng)的熵變,,以此,可求得在其它溫度下的熵值(ST)。例如：我們將一種純晶體物質(zhì)從0K升到任一溫度(T),并測(cè)量此過(guò)程的熵變量(ΔS),則該純物質(zhì)在TK時(shí)的熵ΔS＝ST-S0＝ST-0＝ST,2020/4/25,,,,,2020/4/25,,,,2020/4/25,,,,,例,解：2SO2(g)+O2(g)→2SO3(g),注意熵的符號(hào)和單位,2020/4/25,,,,化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變──熱化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù),,摩爾吉布斯自由能變量(簡(jiǎn)稱自由能變)，以?rGm表示，單位：kJmol-1。,,?rGm＝?rHm–T?rSm,2020/4/25,,,,化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變──熱化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù),,即:?rGm<0自發(fā)過(guò)程,化學(xué)反應(yīng)自發(fā)正向進(jìn)行?rGm=0平衡狀態(tài)?rGm0，反應(yīng)自發(fā)向左進(jìn)行。,2020/4/25,2-1-4使用ΔrGm判據(jù)的條件,,,,2-1-4使用ΔrGm判據(jù)的條件,例如：2NaCl(s)→2Na(s)+Cl2(g),ΔrGm>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,但如果采用電解的方法(環(huán)境對(duì)體系作電功),則可使其向右進(jìn)行。,2020/4/25,,,,723K,p(SO2)=p(O2)=1.0104Pa、p(SO3)=1.0108Pa的非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下,ΔrGm(723K)>0,反應(yīng)不能自發(fā)向右進(jìn)行。,2020/4/25,,,,第一節(jié)結(jié)束,,第一節(jié)結(jié)束,第二章化學(xué)反應(yīng)的方向、速率和限度,無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案,,