第四节 化学反应进行的方向
【今日目标】
1.了解熵变、焓变的含义。
2.了解焓判 据、熵判据对化学反应方向判断的局限性。
3.理解综合判据判断化学反应方向。
【学习过程】
一、自发过程和自发反应
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自发进行的过程。
(2)特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态。在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应:在给定条件下,可以自发地进行到显著程度的化学反应。
二、化学反应进行方向的判据
1.焓判据
放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向,因此可用焓变来判断反应进行的方向。
2.熵判据
(1)熵
用来量度体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S。
(2)熵增原理
在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)>零。
(3)熵判据
体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向,因此可用熵变来判断反应进行的方向。
【思考】
1、(1)某物质三态的熵值大小顺序如何?
【提示】S(g)> S(l)>S(s)
(2)焓变ΔH>0的反应,一定不能自发进行吗?
【提示】不一定
(3)熵变ΔS<0的反应,一定不能自发进行吗?
【提示】不一定
2、①分别用焓判据,熵判据在判断化学反应进行的方向时是否全面?
网]
【提示】 不全面。
②反应是否自发与温度有关吗?
【提示】 有。
③在焓变与熵变共同组成的复合判据如何判断反应是否自发?
【提示】 利用ΔG=ΔH-TΔS,若ΔG<0,则自发;ΔG>0则非自发。
【总结】
1.焓判据:化学反应能否自发进行与吸热、放热的关系
(1)多数放热反应是自发进行的,例如燃烧
H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ/mol,
中和反应:N aOH(aq) +HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
(2)有些吸热反应(ΔH>0)也是自发的。例如
(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)
ΔH=+74.9 kJ/mol