最新大学化学---刘克松---第二2PPT课件

《最新大学化学---刘克松---第二2PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、大学化学---刘克松---第二2回顾根据热力学第一定律和第二定律，我们分别得到了两个状态函数---内能（U）和熵（S）。利用这两个函数，再加上状态方程式，在原则上已经能够解决热力学上的一般问题了。只是为了便于处理热化学中的问题，我们才定义了一个状态函数---焓(H)。当我们用熵增加原理来判别自发变化的方向以及平衡条件时，体系必需是隔离的。但是通常反应总是在等温、等温等压或等温等容的条件下进行的，而且对隔离体系必需同时考虑环境的熵变，这很不方便。因此，有必要引进新的热力学函数，利用体系自身的此种函数的变值，在一定的条件下就可以判别自发变化的方

2、向，而无需再考虑环境。为此，亥姆霍兹(vonHelmholz，H.L.P，1821—1894，德国人)和吉布斯(GibbsJ.W，1839一1903，美国人)又定义了两个状态函数（F和G）。这两个函数和焓（H）一样都是辅助函数，它们都不是热力学定律的直接结果。ΔU=U2－U1=q＋w2.1.2反应自发性的判断根据化学热力学的推导可以得到，如果化学反应在恒温恒压条件下，除体积功外还做非体积功w'，则吉布斯函数判据就变为(热力学可推导出）：此式的意义是在等温、等压下，一个封闭系统所能做的最大非体积功(-w')

3、等于其吉布斯自由能的减少(-ΔG)。-ΔG=-w'max式中，w'max表示最大电功（见第四章有关内容）-ΔG>-w'自发过程-ΔG=-w'平衡状态-ΔG<-w'非自发过程以∆G为判断标准以∆G为判断标准最小自由能原理：对于恒温、恒压、不做非体积功的一般反应，其自发性的判断标准:∆G<0自发过程，反应能向正方向进行∆G=0平衡状态∆G>0非自发过程，反应能向逆方向进行表2.1熵判据和吉布斯函数判据

4、的比较熵判据吉布斯函数判据系统孤立系统封闭系统过程任何过程恒温、恒压、不做非体积功自发变化的方向熵值增大，ΔS>0吉布斯函数值减小，ΔG<0平衡条件熵值最大，ΔS=0吉布斯函数值最小，ΔG=0判据法名称熵增加原理最小自由能原理∆H、∆S、T对反应自发性的影响（必须掌握）反应实例ΔHΔSΔG=ΔH–TΔS正反应的自发性①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)—+—自发(任何温度)②2CO(g)=2C(s)+O2(g)+—+非自发(任何温度)③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)++升高至某温度时由正值变负

5、值升高温度有利于反应自发进行④N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)——降低至某温度时由正值变负值降低温度有利于反应自发进行大多数反应属于ΔH与ΔS同号的反应，此时温度对反应的自发性有决定影响，存在一个自发进行的最低或最高温度，称为转变温度Tc(ΔG=0)：不同反应的转变温度的高低是不同的，它决定于ΔH与ΔS的相对大小，即Tc决定于反应的本性。ΔG=ΔH–TΔSΔrGm=ΔrHm–TΔrSm2.ΔG与G的关系