一、4,Gm和4,Gme的关系A,Gm=A,G"+RTInQ14,Gme=Zviu,e :m()Tp μe一定,4,Gme是一常数A,Gm-EVBUB:()rp’4,Gm不是常数,与Q,有关4,G,可指示反应自发进行的方向24,Ge即Ke可指示反应的限度16
16 一、rGm和rGm 的关系 r Gm r Gm RT Qa = + ln 1 rGm =ii : ( )T,p 一定,rGm 是一常数 rGm =BB : ( )T,p,rGm不是常数,与Qa有关 2 rGm可指示反应自发进行的方向; rGm 即K可指示反应的限度
一、4,G,和△,Gme的关系4,Gme一般情况下不能指示反应自发方向例如1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) = NHg(g)4,Gme(673K)= 24.2 kJmol-1 >0,(不能指示方向)当Q<Ke△,G<0正向自发4,Gm=0 平衡Q.= Ke17
17 例如 1/2 N2 (g) + 3/2 H2 (g) rGm (673K) = 24.2 kJ·mol-1 >0, (不能指示方向) 当Qa< K rGm<0 正向自发 Qa= K rGm=0 平衡 NH3 (g) rGm 一般情况下不能指示反应自发方向。 一、rGm和rGm 的关系
一、4,G,和△,Ge的关系3、△G.e可用来估算反应的方向4,Gme>40kJ-mol-1反应可逆向自发进行4,Gme<-40 kJ-mol-1 反应可正向自发进行例 Zn(s) +1/2 O2(g)二 ZnO(s)25℃4.Ge=-318.2kJ-moll,K=6x1055,估计正向自发。欲使正向不能进行Q>Ke,即>6x1055,则O,的压力必须小于2.8×10-107Pa,才能使△.G>0,这实际上是不可能实现的。18
18 3 、rGm 可用来估算反应的方向 25℃ rGm = –318.2 kJmol-1 , K =61055 ,估计正向自发 。欲使正向不能进行Qa > K ,即>61055 , 则O2的压力必须 小于2.810-107Pa,才能使rGm >0,这实际上是不可能实现 的。 rGm > 40 kJmol-1 反应可逆向自发进行 rGm <– 40 kJmol-1 反应可正向自发进行 例 Zn(s) +1/2 O2 (g) ZnO(s) 一、rGm和rGm 的关系
一、4,Gm和△,Gme的关系例如由苯合成苯胺可以有以下三个途径:1 C,H6()+HNO3(aq)→H,O()+C,H,NO2()4,Gme = -104 kJ-mol-1C,H,NO2()+3H2(g) →2H,O()+CH,NH2()4,G, =- 467.3 kj moll2 C,Hc()+Cl2(g)→>HCl(g)+C,H,Cl()4,Gme=-103.1kJ-mol-1C,H,CI(U)+NH3(g) -→HCl(g)+C,H,NH2(U4,Gme = - 41.7 kJ-mol-lm3 CH()+NH3(g) -→H 2(g)+CH,NH2().Gme=45.73kJ-mol-l由上述数据可看出,方案1、2是可行的。19
19 1 C6H6 (l)+HNO3 (aq)→H2O(l)+C6H5NO2 (l) rGm = –104 kJmol-1 C6H5NO2 (l)+3H2 (g) →2H2O(l)+C6H5NH2 (l) rGm = – 467.3 kJmol-1 例如由苯合成苯胺可以有以下三个途径: 2 C6H6 (l)+Cl2 (g)→HCl(g)+C6H5Cl(l) rGm = –103.1 kJmol-1 C6H5Cl(l)+NH3 (g) →HCl(g)+C6H5NH2 (l) rGm = – 41.7 kJmol-1 3 C6H6 (l)+NH3 (g) →H 2 (g)+C6H5NH2 (l) rGm = 45.73 kJmol-1 由上述数据可看出,方案1、2是可行的。 一、rGm和rGm 的关系
二、标准生成吉布斯自由能△,Gme规定:任意温度T和pe下,4,Gme(最稳定单质)=0。由稳定单质→1molB物质时的△,G.e就是该物质的4,Gme4,Gm=ZvB4,G任意反应的:m,B20
20 二、标准生成吉布斯自由能 fGm 规定: 任意温度T 和p下,fGm (最稳定单质) = 0。 由稳定单质→1mol B物质时的 rGm 就是该物 质的fGm rGm =B fGm,B 任意反应的: