△G和△G在使用上的区别 在无机化学的学习中己经知道，严格地，必须用△G来判断 一个反应或一个过程的自发性。 △G=△G9+RTInQ,△G9=-RTInK, 当达到平衡时，其标志是△G=0,而不是△G=0(△G=0, 意味着K=1)。而且，只要反应的K1,达到平衡时，Q=K,此 时，Q≠1，RTInQ:0,即△G≠△G。 只有在极为特殊的情况下： ①标准态(Q=1), ②Q=(cC)/ccD/c9 (c(A)/c0)a(c(B)/c0)b =1（但不是标准态）， 在这两种情况下，△G=-RTInK+RTInQ=△G+RTIn1= △G。这时，△G与△G才无区别。 因此，要用△G判断反应或过程的方向，必须在上述两种特殊 情况下进行，离开了这两种特殊情况而使用△G显然是不合适的
△G和△Gθ在使用上的区别 在无机化学的学习中已经知道，严格地，必须用△G来判断 一个反应或一个过程的自发性。 △G＝△Gθ＋RTlnQ， △Gθ＝－RTlnK， 当达到平衡时，其标志是△G＝0，而不是△Gθ＝0(△Gθ＝0， 意味着K＝1)。而且，只要反应的K≠1，达到平衡时，Q＝K，此 时，Q≠1，RTlnQ≠0，即△G≠△Gθ 。 只有在极为特殊的情况下： ①标准态(Q＝1)， ② Q＝ ＝1(但不是标准态)， 在这两种情况下，△G＝－RTlnK＋RTlnQ＝△Gθ＋RTln1＝ △Gθ。这时，△G与△Gθ才无区别。 因此, 要用△Gθ判断反应或过程的方向, 必须在上述两种特殊 情况下进行, 离开了这两种特殊情况而使用△Gθ显然是不合适的。 (c(C)／c θ ) c (c(D)／c θ ) d (c(A)／c θ ) a (c(B)／c θ ) b
除了上述两种情况之外，就必须使用△G。 △G=△G+RTInQ=-RTInK+RTInQ=RTInQ/K 可见△G的值和符号，全取决于Q与K的值。 当 Q/K>1,Q>K,△G>0, Q/K<1,Q<K,△G<0, Q/K=1,Q=K,△G=0, 这样一来，Q对K的比值，从而也就是△G的大小和符号表 征了体系在除上述两种特殊情况之外的任意状态离平衡状态有多 远
除了上述两种情况之外，就必须使用△G。 △G＝△Gθ＋RTlnQ＝－RTlnK＋RTlnQ＝RTlnQ／K 可见△G的值和符号，全取决于Q与K的值。 当 Q／K >1, Q>K, △G>0, Q／K <1, Q<K, △G<0, Q／K＝1, Q＝K, △G＝0, 这样一来，Q对K的比值，从而也就是△G的大小和符号表 征了体系在除上述两种特殊情况之外的任意状态离平衡状态有多 远
如，对于一个反应 Zn+Cu2+→Zn2++Cu 在通常使用标准电极电势或标准电动势去进行判断时 E0(Zn2+/Zn)<E0(Cu2+/Cu) 标准电动势E>0 标准电极电势E上面的“”，意指(Zn2+)=(Cu2+)=1mol1-1 的情形，此时 Q= (Zn2+)/c9 (Cu2+)/c9 -=1,()为任一时刻的浓度。 反应的平衡常数 [Zn2+]/c9 [Cu2+]/c0 -=1037,[]为平衡浓度。 AGO=-2FE0=-RTInK =-211.078 kJ.mol-<0 显然，Q= (Zn2+)/c9 (C2+)/c0=1<107<K或Q<K。△G<0,正向总 是自发的。然而，若当Q。>10w时，或Q>K, △G>0,逆向为自发，即铜置换锌便是自发的了（然而在这种情况 下，其标准电动势E仍大于0，△G仍小于0)
如，对于一个反应 Zn＋Cu2＋ Zn2＋＋Cu 在通常使用标准电极电势或标准电动势去进行判断时 E θ (Zn2＋/Zn) < Eθ (Cu2＋/Cu) 标准电动势 E θ >0 标准电极电势E θ上面的“θ”，意指(Zn2＋)＝(Cu2＋)＝1mol·l－1 的情形，此时 Q＝ ＝1，( )为任一时刻的浓度。 反应的平衡常数 ＝1037 ，[ ]为平衡浓度。 △Gθ＝－2FEθ＝－RTlnK ＝－211.078 kJ·mol－1< 0 显然，Q＝ ＝1<<1037< K或Q<< K。△G<0, 正向总 是自发的。然而，若当 Q＝ >1037时，或Q>>K， △G>0, 逆向为自发，即铜置换锌便是自发的了(然而在这种情况 下，其标准电动势 E θ仍大于0，△Gθ仍小于0)。 (Zn2＋)／c θ (Cu2＋)／c θ [Zn2＋]／c θ [Cu2＋]／c θ (Zn2＋)／c θ (Cu2＋)／c θ (Zn2＋)／c θ (Cu2＋)／c θ
由此可见，反应的自发性是和体系中各物质的起始分压或起 始浓度有关的，除了指定是上述两种特定状态可用△G去判断方 向以外，其它状态都必须使用△G去判断。 事实上，由等温方程可见△G=△G+RTnQ,对于一个给定 反应，△G是一个定值，但却可以通过调节Q值来改变△G的大小 和符号。换句话说，起始分压或浓度可以确定△G的大小和符号， 从而确定反应的自发方向。 再如： CaSO-Ca2+(aq)+SO2-(aq), Kp9-[Ca2+][S0,2-]/(cy2=9.1X10-6 AGO-RTInKsp0=28.7 kJmol-1>0 表明在标准状态下，即(Ca2+)和(S0,2-)均为1molL-1时， CaSO4的溶解是非自发的；相反，其逆过程亦即1molL-l的Ca2+ 和1molL-1的SO2-遇到一起发生沉淀却是自发的（逆过程的△G9 =一28.7 kJ.mol-1<0),这完全符合事实，这时沉淀过程将一直进 行到固液相达到平衡，亦即离子浓度积减小到等于K时为止。如 果溶液中起始离子浓度积比Kp还要小，则△G=RTInQ/KpcO,必 将引起自发的溶解，直到建立新的固液平衡，△G=0为止
由此可见，反应的自发性是和体系中各物质的起始分压或起 始浓度有关的，除了指定是上述两种特定状态可用△Gθ去判断方 向以外，其它状态都必须使用△G去判断。 事实上，由等温方程可见△G＝△Gθ＋RTlnQ，对于一个给定 反应，△Gθ是一个定值，但却可以通过调节Q值来改变△G的大小 和符号。换句话说，起始分压或浓度可以确定△G的大小和符号， 从而确定反应的自发方向。 再如： CaSO4 Ca2＋(aq)＋SO4 2－(aq)， Ksp θ＝[Ca2＋][SO4 2－]／(cθ ) 2＝9.1×10－6 △Gθ＝－RTlnKsp θ＝28.7 kJ·mol－1 > 0 表明在标准状态下, 即(Ca2 ＋)和(SO4 2－)均为1mol·L－1时， CaSO4的溶解是非自发的；相反，其逆过程亦即1 mol·L－1的Ca2＋ 和1 mol·L－1的SO4 2－遇到一起发生沉淀却是自发的(逆过程的△Gθ ＝－28.7 kJ·mol－1< 0)，这完全符合事实, 这时沉淀过程将一直进 行到固液相达到平衡，亦即离子浓度积减小到等于Ksp时为止。如 果溶液中起始离子浓度积比Ksp还要小,则△G＝RTlnQ/Ksp θ< 0,必 将引起自发的溶解, 直到建立新的固液平衡，△G＝0为止
对通常条件下的反应，亦即各物质的起始浓 度并非全处于标准状态时的反应，既然应该用△G 去判别其反应的自发性，而且这又需要知道各物 质的起始分压或起始浓度，这颇感不便。此外， 由热力学数据表中查得的热力学数据都是标准态 下的热力学数据，如果能用△G去代替△G进行判 别，那该是多么方便呀。于是人们就探讨在什么 样的情况下可以用△G代替△G来判别的问题
对通常条件下的反应，亦即各物质的起始浓 度并非全处于标准状态时的反应，既然应该用△G 去判别其反应的自发性，而且这又需要知道各物 质的起始分压或起始浓度，这颇感不便。此外， 由热力学数据表中查得的热力学数据都是标准态 下的热力学数据，如果能用△Gθ去代替△G进行判 别，那该是多么方便呀。于是人们就探讨在什么 样的情况下可以用△Gθ代替△G来判别的问题