一些无机化学反应的热力学探讨

《一些无机化学反应的热力学探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1995年第6期湖州师专学报总第78期61995JJu附JOURNAIOFHUZHOUTEACHERSC()ILEGESm阴78一些无机化学反应的热力学探讨’杨金田刘继彬(化学系)(庆元中学)摘要,,“”、“本文运用化学热力学基本原理对一些无机化学反应进行了热力学探讨归纳出了一步走两步.”和“”走绕道走的三种无机制备路线的设计构思:;无;关键词化学热力学机化学反应无机制备设计,,对于;我们知道化学反应的可能性问题可以用化学热力学原理来判断对于化学反应的速度,.,问题需用化学动力学原理来探讨,对一本文结合笔者长期的化学教学体会运用化学热力学原理些无机化

2、学反应性能展开了讨论,以期获得某些规律性的结果.1化学热力学基本原理及对无机化学反应的分类,,sm,在恒温恒压不作非体积功条件下任何一个化学反应如果Gib自由能变化△石<0则表.明正反应可自发进行;如果△rGm>O,这是热力学判断化学反应可能性则表明逆反应可自发进行.,G是二,而与途径和的一个重要判据由于自由能状态函数所以△rG的值只取决于反应的始终态.条件无关,,往往用标准态下反应的Gibs在无机化学教学中为了描述的方便自由能变化△rG努作为一个粗略的判据.本文下述讨论也是如此.Gibbs一Helmho一tz¹根据公式r.一·r△石票~△嵘T△瓷(

3、11),了,r,r可知Gibbs自由能变化值△G乏是由两项决定的一项是烙变△毗往往是决定△此数值和符号..另一项是温度与嫡变△rS乏的乘积,的主要贡献者其中.△rH之一△f(生成物)一△fH飘反应物)(l2)习毗习△rs三(生成物)一s)(1.3)一习潦习飘反应物.,1),由(1式我们可以写出公式中三个状态函数改变值的符号构成的四种组合型式即无机化.,1,学反应从热力学角度可分为四种类型(见表1)从表可见第1类是放热增嫡型反应在任意温,;度下正反应总是自发的第2类是吸热减嫡型反应在任意温度下正反应总是非自发的(逆反应自,,发);第3类是吸热增嫡型反应

4、;第4类是放热减嫡型反应分别是在高温和低温条件下有可能使:收稿日期1995一07一06:第6期杨金田刘继彬一些无机化学反应的热力学探讨43正反应自发进行,这是由于嫡变项.1T△名里对△rG三的贡献所致如表这种从热力学角度对反应,、、的分类法与中学化学和大学基础化学中按反应特性将反应分为化合分解置换和复分解四种类,.型的分类法,有着某些对应关系但又不完全对应(见表2)表1按热力学原理对无机化学反应的分类类型编号△r毗△r晓△r嵘自发性与温度变化的关系lO<0任意温度下正反应总是自发的(放热)(增嫡)2>OO任意温度下正反应总是不自发的(吸热

5、)(减嫡)3>O>0高温时可能<。高温时正反应可能自发(吸热)(增嫡)低温时可能>o低温时逆反应可能自发4。低温时正反应可能自发(放热)(减嫡)低温时可能

6、(..a一)a一)Z(.)17891603分解反应CCO一CO+CO8第类一(:、..NHs》3((。)17602845}lc1=NH+HCI第类.ZKCIOa《一,=(.、2(:)0494ZKCI+30一78.Na(一+Z(1》一Na(·,)Z(:)44置换反应Ho0H+H一184一8第类Zn(一)+CuSO‘(一。)二ZnSO4(,专)+Cu(.、一89.13一20.93,)..C12(+r‘.q)=ZNaCI‘.,)Z(l)4;ZNaB+Br一91{一‘25..。,,+a(一,)=Na(.q)2《,)711复分解反应HClN0HCI+H0一55

7、880第类‘(..:一,)2(a,)=Z(aq);(.)11023}4H劝+BaC1HCI+BaSO一26第类.3,一。〕‘叫〕=(.、s‘a,、5一33AgN0+NaCIA药l+NaN0一65...t和△rf2)3)º表中△毗晓系按物质的△嵘和瓷数据按(l和(l式计算而得下面运用热力学的上述基本原理,重点对表1中第4类和第2类反应作一些探讨.2一些无机化学反应的热力学探讨2.1放热I很大的放热减嫡型反应.)和氟(F2)的化合反应为例,:、‘。,,先以硫(S我们知道硫的氟化物有SFSF和SF三种那末当S与过量F:反应时,产物是哪一种还是混合物呢?借助

8、于热力学原理就可以作出回答.有关反应式和热力学数据经计算整理成表3.3,o,.(从表得知上述三个反应的△rG