力东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 第二节、化学反应自发性判新 一、化学反应的自发性及其判断 1。自然界中自发进行的一些现象 自由落体运动，传热： 自发过程：方向？ 铁生锈 自发过程中，系统的势能总是降低的 可否倒过来？ 化学反应是原子间的重新组合，组成分子的原子非常小， 我们不可能用人工的方法将反应物的分子拆开而把这些 原子重新组合成产物分子，必须造成一种势，即反应物的 势高，产物的势低，则化学反应自发进行
1。自然界中自发进行的一些现象 自由落体运动，传热： 铁生锈 自发过程：方向？ 自发过程中，系统的势能总是降低的 可否倒过来？ 化学反应是原子间的重新组合，组成分子的原子非常小， 我们不可能用人工的方法将反应物的分子拆开而把这些 原子重新组合成产物分子，必须造成一种势，即反应物的 势高，产物的势低，则化学反应自发进行 第二节、化学反应自发性判断 一、化学反应的自发性及其判断
2.化学过程的某些曾用过的判据 力东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (1)△H<0放热 法国化学家Berthelot和丹麦化学家Thomson 根据很多实例得出。 但有些吸热反应或过程也能自发进行。△H>O 如冰融化成水，H2O(S)→H2O(0 △H=44.2kJ.mo1 NaNO3(s)溶于水，NaNO3(s)→Nat(aq)+NO3(aq) NH4ClI(s)加热分解成NH3(g)和HCI(g) NH4Cl(s)→NH3(g)+HCl(g)△H=176.4kJ.mol1) 显然，用△H<0来判断反应自发性是不全面的
2.化学过程的某些曾用过的判据 (1) △rH＜0 放热 法国化学家Berthelot和丹麦化学家Thomson 根据很多实例得出。 但有些吸热反应或过程也能自发进行。 △rH＞0 如冰融化成水，H2O(s)→H2O(l) △rH=44.2kJ.mol-1 NaNO3 (s)溶于水，NaNO3 (s)→Na+ (aq)+NO3 - (aq) NH4Cl(s)加热分解成NH3 (g)和HCl(g) NH4Cl(s) → NH3 (g)+HCl(g) △rH=176.4kJ.mol-1 ) 显然，用△rH＜0 来判断反应自发性是不全面的
(2)混乱度增加 力东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 上面△H>O的反应或过程之所以能自发进 行，有个共同特点是混乱度增加。显然，混乱度 增加有利于反应进行。 那么，是否只要混乱度增加的反应或过程均 能自发进行？ 也不尽然。 H2O(g)降温至<100℃→H2O0 降温至<0℃→H2O(S) 常温时：NH3(g)+HCI(g)→NH4CI(s) △H,混乱度和温度均与反应自发性有关
(2)混乱度增加 上面△rH＞0的反应或过程之所以能自发进 行，有个共同特点是混乱度增加。显然，混乱度 增加有利于反应进行。 那么，是否只要混乱度增加的反应或过程均 能自发进行？ 也不尽然。 H2O(g) 降温至＜100℃→H2O(l) 降温至＜0℃→ H2O(s) 常温时:NH3 (g)+HCl(g) → NH4Cl(s) △rH，混乱度和温度均与反应自发性有关
③)自发过程的共同特征：能用来做宝从双其他有 发现象得到启发) 100多年前，美国科学家Gibbs证明： 在恒温，恒压下，如果在理论或实践上一个反 应能被利用来完成有用功，这个反应是自发的， 如果由环境提供有用功使其完成，则不自发。 而这个有用功，后来证明正是焓变与熵变的组合。 △G=△H-T△S 命名：G=H一TS一个新的状态函数 G为吉布斯(Gibbs)自由能，做的有用功为吉布斯 自由能变△G。 △H=△G+T△S
(3)自发过程的共同特征：能用来做功（从其他自 发现象得到启发） 100多年前，美国科学家Gibbs证明: 在恒温，恒压下，如果在理论或实践上一个反 应能被利用来完成有用功，这个反应是自发的， 如果由环境提供有用功使其完成，则不自发。 而这个有用功，后来证明正是焓变与熵变的组合。 △G= △H－T△S 命名： G= H－TS 一个新的状态函数 G为吉布斯(Gibbs)自由能，做的有用功为吉布斯 自由能变△G 。 △H = △G ＋T△S
二、熵 力东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 1.熵S ()概念：系统中微观粒子运动混乱程度的热力学函数 在统计热力学中，把介观微粒的状态数用2表示，则 热力学熵（特号S)就有： S=k In2 k为玻耳兹曼常数，为1.38×10-23JK-1。 2为介观微粒的状态数，又称混乱度，2≥1
(1)概念：系统中微观粒子运动混乱程度的热力学函数 在统计热力学中，把介观微粒的状态数用 Ω 表示，则 热力学熵（符号 S ）就有： S = k lnΩ Ω 为介观微粒的状态数，又称混乱度，Ω ≥1。 k 为玻耳兹曼常数，为 1. 38×10–23 J·K–1 。 二、熵 1.熵S