热力学函数意义,应用.doc

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1、一、热力学函数:1、热力学能(U)：意义：反映了处于一定状态下的系统内部的能量总和。应用：其木身无实际应用意义，但是热力学能变，即AU,可以反映系统变化前示的能量变化，其变化只与系统始终状态有关而与过程的具体途径无关。即AU等于系统与环境Z间的能量传递。△U=W+Q。△U>0表明系统吸收了能量，AUvO表明系统放出了能量。2、焙(H)：意义：热力学屮将(U+pV)定义为焙，其木身并无明确的物理意义。应用：H=U+pV,因而，焙就和热力学能一样，无实际意义，但是焙变AH却很有应用意义，Qp^-H^AH反映了在恒温恒压只做体积

2、功的封闭系统屮，系统吸收的能量全部用于增加系统的焙。AH>0表明系统吸热，△*()则表明系统放热。即可以用其表示恒压条件下系统放出的或吸收的热量多少，实践证明，即使有气体参加的反应，pAV也很小，即厶H^AU,因而，在没有AU数据时，可以暂时用AH代替。3、爛(S)：意义：嫡反映了在一定状态下系统混乱度的大小。应用：爛变AS却反映了系统变化前示混乱度的变化，OK^*,纯物质完美晶体的微观粒了爛为0,即S「(B,OK)=O,因而可以以此为基准，确定其他温度下物质的爛，ArSm(B)=Sm(B,T)・S「(B,0K)=Sm(B

3、,T)。4、吉布斯函数(G)：意义：吉布斯函数和焙一样，本身没有明确的物理意义，热力学屮将H・TS规定为吉布斯函数。应用：其木身无实际用途，但是其变化，即厶G=AH-TAS,反映了在恒温恒圧非体积功等于零的自发过程屮，其焙变、嫡变和温度三者的关系。AG的大小可作为判断反应能否白发进行的判据。即：AG<0△G=0AG>0H发进行平衡状态不能自发进行(其逆过程是自发的)即根据AH,T,AS可以计算出AG,用于判断反应的可行性。二、解离常数(K)：意义：反映了物质在溶液小电解能力的大小。应用：常用的是电解质在水屮的解离常数，如果

4、是酸，跟据英解离常数可以计算出溶液的解离常数大&=其酸碱性强弱或者肓接换'~是如此。另外，只要知道或Ke=大小，根据其浓度，就能4[c(H3O+)/c©][c(A)/cg][c(HA)/ce]瓯巧0划叽左)]~MHA)]小，进而可以判断成pH的大小，碱也弱电解质的解离度计算出其溶液屮离了的浓度。跟据加入的电解了的离了,还可以计算出溶解平衡的移动方向,即同离子效应。三、溶度积(瓦丿：意义：反映了难容电解质的饱和溶液屮，个离了活度幕次方的乘积大小，从而反映出该物质溶解能力的大小。应用：1、根据溶度积原理,可以判断沉淀平衡移动的

5、方向。QQKsp溶液为过饱和溶液，平衡向生成沉淀的方向移动。Qi=Ksp溶液为饱和溶液。Qi

6、，可以判断该物质在溶液中的转化方向，从而可以判断溶液组分变化对其的影响。五、标准电极电势（ET意义：反映了各种电极相对于标准电极其点位的大小，从而可以反映其氧化还原能力的大小。应用：1、判断氧化剂和还原剂的相对强弱在标准状态下氧化剂和还原剂的相对强弱，可育接比较E㊀值的大小。E绍直越小（例如Li：-3.03v）的电极其还原型物质愈易失去电了，是愈强的还原剂，对丿应的氧化型物质则愈难得到电了，是愈弱的氧化剂。E。值愈大的电极其氧化型物质愈易得到电了，是较强的氧化剂，对应的还原型物质则愈难失去电子，是愈弱的还原剂。2、判断氧化

7、还原反应的方向根据E㊀值，判断标准状况下氧化还原反应进行的方向：通常条件下，氧化还原反应总是由较强的氧化剂与还原剂向着生成较弱的氧化剂和还原剂方向进行。从电极电势的数值来看,当氧化剂电对的电势大于还原剂电对的电势时，反应才可以进行。反应以“高电势的氧化世氧化低电势的还原熨”的方向进行。在判断氧化还原反应能否自发进行时，通常指的是正向反应。根据电池电动势E㊀池值，判断氧化还原反应进行方向：何一个氧化还原反应，原则上都可以设计成原电池。利用原电池的电动势可以判断氧化还原反应进行的方向。由氧化还原反应组成的原电池，在标准状态下，

8、如果电池的标准电动势大于零，则电池反应能白发进行；如果电池的标准电动势小于零，则电池反应不能自发进行。在非标准状态下，则用该状态下的电动势来判断。3、判断反应进行的限度——计算平衡常数AG4）=-2.303RTlgK4）△GG=—nFEe贝ij：nFE*=2.303RTlgK（l）R为气体常数，T为绝对