力东理工大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 第二节、化学反应进行的方向 一、化学反应自发性的判新 1.自发过程的共同特征 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.自发过程的共同特征 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、化学反应进行的方向 一、化学反应自发性的判断
2.自发过程与焓变 力东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY △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>0 如:冰融化成水,H2O(s)→H200△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HCl(g) NH4ClI(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.自发过程与焓变 △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
力东理工大得 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
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.熵变与反应方向 中东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 熵S (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2表示,则 热力学熵(待号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 。 3.熵变与反应方向 熵S
力东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 表示体系中微观粒子混乱度的一个热力学常数,符号为S,体系的 混乱度愈大,熵越大。熵是状态函数,熵的变化只与始态、终态 有关,而与途径无关。 任何纯净的完整晶态物质在0K时的熵值规定为零 S(完整晶体,0K=0(热力学第三定律) (a) (b) 0K 稍大于0飞
表示体系中微观粒子混乱度的一个热力学常数,符号为S, 体系的 混乱度愈大,熵越大。熵是状态函数,熵的变化只与始态、终态 有关,而与途径无关。 任何纯净的完整晶态物质在0K时的熵值规定为零 S0(完整晶体,0K) = 0 (热力学第三定律) 0 K 稍大于0 K