世界由物質(zhì)組成,化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。小編準(zhǔn)備了高二年級(jí)化學(xué)下冊(cè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向知識(shí)點(diǎn),希望你喜歡。
(一)自發(fā)過程與非自發(fā)過程:
不借助外力可以自動(dòng)進(jìn)行的過程稱為自發(fā)過程,而必須在外力的作用下才能進(jìn)行的過程為非自發(fā)過程。
說明:
1、體系有著趨于從能量高的狀態(tài)變?yōu)槟芰康偷臓顟B(tài)的過程,此時(shí)體系對(duì)外界做功或放出能量?D?D這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是能量判據(jù)。能量判據(jù)又稱焓判據(jù),即△H 0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向,焓判據(jù)是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。
2、多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。但并不是放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行,也不是講吸熱反應(yīng)就不能自發(fā)進(jìn)行。某些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行,如氯化銨與氫氧化鋇晶體的反應(yīng),還有一些吸熱反應(yīng)在高溫下也能自發(fā)進(jìn)行。
3、混亂度:表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。?D?D混亂度的增加意味著體系變得更加無序。熵是熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù),符號(hào)為S,單位為:J?mol-1?K-1。?D?D體系的無序性越高,即混亂度越高,熵值就越大。
4、在相同條件下,不同物質(zhì)的熵值不同,同一物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)的熵值大小也不一樣,一般而言:固態(tài)時(shí)熵值最小,氣態(tài)時(shí)熵值最大。
5、熵變:化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化,因此存在混亂度的變化,叫做熵變,符號(hào):△S △S=S產(chǎn)物-S反應(yīng)物。在密閉條件下,體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向?D?D熵增
6、自發(fā)過程的熵判據(jù):在與外界隔離的體系中,自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大,這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理,是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的另一判據(jù)?D?D熵判據(jù)。
7、判斷某一反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,要研究分析:焓判據(jù)和熵判據(jù)對(duì)反應(yīng)方向的共同影響。
(二)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向:
在一定的條件下,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,既可能與反應(yīng)的焓變有關(guān),又可能與反應(yīng)的熵變有關(guān)。在溫度、壓力一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)的方向是熵變和焓變共同影響的結(jié)果,反應(yīng)的判據(jù)是:DH-TDS(T為熱力學(xué)溫度,均為正值)。
DH-TDS0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;
DH-TDS=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
DH-TDS0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。
即:在溫度、壓力一定的條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向DH-TDS0的方向進(jìn)行,直至達(dá)到平衡狀態(tài)。
說明:
1、在判斷反應(yīng)的方向時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮焓變和熵變這兩個(gè)因素。
2、在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向的判據(jù)是:
△G = △H-T△S
其中:G 叫作吉布斯自由能。則:
△G = △H -T△S 0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行
△G = △H -T△S =0 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
△G = △H-T△S 0 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行
3、在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向。放熱反應(yīng)的焓變小于零,熵增加反應(yīng)的熵變大于零,都對(duì)DH-TDS0作出貢獻(xiàn),因此,放熱和熵增加有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。即放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行,而吸熱的熵減小反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。
4、當(dāng)焓變和熵變的作用相反時(shí),如果二者大小相差懸殊,可能某一因素占主導(dǎo)地位。焓變對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用,DH-TDS0,常溫、常壓下放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;熵變對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用,則熵增較大的反應(yīng)在常溫常壓下能自發(fā)進(jìn)行。
5、當(dāng)焓變和熵變的作用相反,且相差不大時(shí),溫度有可能對(duì)反應(yīng)進(jìn)行的方向起決定性作用,使TDS的值大于DH值,反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。
6、在恒溫、恒壓下,用DG判斷化學(xué)反應(yīng)在該狀況時(shí)自發(fā)進(jìn)行的方向可列表表示:
焓變DH
熵變DS
△G
反應(yīng)在該狀況下能否自發(fā)進(jìn)行
<0
>0
<0
自發(fā)進(jìn)行
>0
<0
>0
不自發(fā)進(jìn)行
>0
>0
低溫時(shí)>0,高溫時(shí)<0
低溫不自發(fā),高溫自發(fā)
<0
<0
低溫時(shí)<0,高溫時(shí)>0
低溫自發(fā),高溫不自發(fā)
7、△H -T△S只能用于說明該反應(yīng)在理論上能否在此條件下發(fā)生,是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的必要條件,只是反應(yīng)的可行性問題。過程的自發(fā)性只用于判斷過程的方向,并不能確定該反應(yīng)在此條件下是否一定會(huì)發(fā)生以及過程發(fā)生的速率。8、△H -T△S只用于一定溫度和壓強(qiáng)下的化學(xué)反應(yīng)方向的判斷,不能說明在其他條件下該反應(yīng)的方向問題。
高二年級(jí)化學(xué)下冊(cè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向知識(shí)點(diǎn)就為大家介紹到這里,希望對(duì)你有所幫助。
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