化学和物理变化过程的熵变 熵变(△S)与焓变相对应: AS=∑yS(终态物质)-∑S(始态态物 ) AS=∑yS(态物质)-∑ySH(始态态物 热力学第二定律 The second law of thermodynamics 在任何自发过程中,体系和环 △S总=(△S体系+△S环境 )> 自发变化 境的熵变化的总和是增加的 AS点>0 AS总<0 非自发变化 克劳修斯表述: 热从低温物体传给高温 AS总 =0 平衡状态 物体,而不产生其他变化是不可能的。 开尔文表述:从一个热源吸热,使之完全转 化为功,而不产生其他变化是不可能的
化学和物理变化过程的熵变 熵变 与焓变相对应: 平衡状态 非自发变化 自发变化 总 总 总 总 体系 环境 0 0 0 0 S S S S S S 在任何自发过程中,体系和环 境的熵变化的总和是增加的 ( ) ( ) ( ) ( ) θ i m θ j m θ m j i 终态物质 始态态物 终态物质 始态态物 S v S v S S v S v S (S) 克劳修斯表述:热从低温物体传给高温 物体,而不产生其他变化是不可能的。 开尔文表述:从一个热源吸热,使之完全转 化为功,而不产生其他变化是不可能的
Ques 已知H2,N,和NH3在298K的 标准熵分别为130.6J·mo1K1,191.5 Jmo1K-1和192.3J·mo1.K-1,试计 算反应3H2(g)+N2(g)→2NH3(g) 的标准摩尔熵。 AS=2×SA(NH3)-[3×Sa(H2)+1×Sm(N2】 =2X192.3Jmo1.K-1 3×130.6J。·mo1.K-1-1×191.5J·mo1.K-1 =-198.3Jmo1.K-1
已知 H2,N2和 NH3在 298 K 的 标准熵分别为 130.6 J · mol -1·K-1 , 191.5 J·mol -1·K-1和 192.3 J · mol -1·K-1,试计 算反应 3H2(g) + N2(g) 2 NH3(g) 的标准摩尔熵。 Solution = 2×192.3 J·mol -1·K-1 -3×130.6 J · mol -1·K-1-1×191.5 J · mol -1·K-1 = -198.3 J∙mol -1·K-1 Question ( ) [ ( ) ( )] 2 θ 2 m θ 3 m θ m θ Sm 2 S NH 3 S H 1 S N
自由能— 反应自发性的最终判据 Free energy-the determined criterion for 1 the spontaneous process 如果综合两种反应自发性驱动力,就会得到 △G=△H-T△S(吉布斯-亥姆霍兹公式) 定义 G=H-TS Gibbsi函数(Gibbs free energy) G是状态函数,与焓一样,人们只能测得或 算得自由能变(△©,而无法得到G本身。 (Gibbs J,1839-1903)
如果综合两种反应自发性驱动力,就会得到 △G = △H - T △S (吉布斯-亥姆霍兹 公式) 定义 G = H - TS G Gibbs函数(Gibbs free energy) G是状态函数,与焓一样,人们只能测得或 算得自由能变(△G),而无法得到G本身。 自由能——反应自发性的最终判据 Free energy-the determined criterion for the spontaneous process (Gibbs J ,1839-1903)
应用Gibbs函数〈变→ 可以判据化学反应进行的方向 在定温定压下,任何自发变化总是体系的Gbbs 函数减小。 △G<0 反应是自发的,能正向进行 △G>0 反应是非自发的,能逆向进行 △G=0 反应处于平衡状态 △G代表了化学反应的总驱动力,它就是化学家长 期以来所寻找的、明确判断过程自发性的那个物理量!
在定温定压下,任何自发变化总是体系的Gibbs 函数减小。 △G < 0 反应是自发的,能正向进行 △G > 0 反应是非自发的,能逆向进行 △G = 0 反应处于平衡状态 △G代表了化学反应的总驱动力,它就是化学家长 期以来所寻找的、明确判断过程自发性的那个物理量!
标准摩尔生成bbs焓 The standard free energy of molar formation 在温度TK下,由参考状态的单质生成1mol物 质B的反应的标准摩尔Gibbs函数变,称为物质B的标 准摩尔生成Gibbsi函数。 △rGA(B,相态,T) △G(参考态单质,T)=0 化学反应的标准摩尔Gibbsi函数为 △GHn≈△rHl-T△SA
θ r m θ r m θ rGm H T S 0 B θ f m θ f m G T G T , , 参考态单质 ,相态 化学反应的标准摩尔Gibbs函数为 在温度T K下,由参考状态的单质生成1 mol物 质B的反应的标准摩尔Gibbs函数变,称为物质B的标 准摩尔生成Gibbs函数