10-2-4吉布斯自由能与化学反应自发性判据

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1、2.4吉布斯自由能与化学反应自发性判据2.4.1吉布斯自由能和热力学第二定律2.4.2标准生成吉布斯自由能2.4.3吉布斯－亥姆霍兹方程2.4.1吉布斯自由能和热力学第二定律1.吉布斯自由能G定义G≡H–TSG是状态函数H和T、S的组合，也是状态函数2.4.1吉布斯自由能和热力学第二定律2.热力学第二定律任何等温等压不做非体积功的自发过程的吉布斯自由能G都将减小:ΔG<0，正反应自发ΔG＝0，平衡态ΔG>0，正反应非自发，逆反应自发---称为反应方向的自由能判据(最小自由能原理)2.4.1吉布斯自由能和热力学第二定律3.有非体积功w非时的自由能判据恒温恒压做非体

2、积功w非时的自由能判据:ΔG＜w非自发过程ΔG=w非平衡状态ΔG＞w非非自发过程即在恒温恒压条件下，封闭系统所能做的最大非体积功w非max等于吉布斯自由能的减少：△G=w非max2.4.1吉布斯自由能和热力学第二定律4.熵判据和自由能判据的比较由于一般的化学反应是在恒温恒压不做非体积功条件下进行的，所以就化学反应而言，自由能判据比熵判据更有用2.4.2标准生成吉布斯自由能1)标准摩尔生成吉布斯自由能(ΔfGmө,kJ·mol-1):某温度下，处于标准状态的各元素最稳定单质生成1mol某纯物质的吉布斯自由能的改变量指定处于标准状态的各元素最稳定单质的ΔfGmө=0

3、2.4.2标准生成吉布斯自由能2)利用反应物和生产物的ΔfGmө计算反应的标准摩尔吉布斯自由能变ΔrGmө例2.102.4.3吉布斯－亥姆霍兹方程1)吉布斯-赫姆霍兹方程因为：G=H-TS所以，对等温过程有：ΔG=ΔH-TΔS即：☆☆ΔrGm=ΔrHm-TΔrSm标准态下:ΔrGmө=ΔrHmө-TΔrSmө在ΔT不大且无相变条件下，其他温度的下的ΔH和ΔS可近似用298K的数据代替；例2.112.4.3吉布斯－亥姆霍兹方程2)转变温度T转ΔrGmө=ΔrHmө-TΔrSmө，若H、S同号，T改变时，可能改变ΔrGmө的正负，使反应逆转ΔrGmө(T)=0时的温

4、度称为转变温度例2.12本节作业：10-13，17(42-43页)祝各位同学中秋节快乐！