化學反應的方向和吉布斯自由能變課件

化學反應的方向和吉布斯自由能變課件CONTENTS化學反應的方向吉布斯自由能與反應方向化學反應的熵變化學反應的焓變吉布斯自由能與化學平衡化學反應的方向01判斷依據(jù)根據(jù)反應是否能夠自發(fā)進行，需要綜合考慮焓變和熵變兩個方面。通常，自發(fā)反應總是向著能量降低（焓變小于0）和混亂度增加（熵變大于0）的方向進行。計算公式$DeltaG=DeltaH-TDeltaS$，其中$DeltaG$表示吉布斯自由能變化，$DeltaH$表示焓變，$T$表示溫度，$DeltaS$表示熵變。反應自發(fā)性的判斷熵變表示系統(tǒng)混亂度的變化，若熵變?yōu)檎?，則表示混亂度增加；若熵變?yōu)樨撝?，則表示混亂度減小。熵變定義在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應總是向著混亂度增加的方向進行，即熵增加的方向。影響方向熵變對反應自發(fā)性的影響焓變對反應自發(fā)性的影響焓變表示系統(tǒng)能量的變化，若焓變?yōu)檎担瑒t表示能量增加；若焓變?yōu)樨撝?，則表示能量減小。焓變定義在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應總是向著能量降低的方向進行，即焓減少的方向。然而，在高溫條件下，由于溫度升高會使分子的運動速度加快，導致分子間的碰撞頻率增加，從而有可能使反應自發(fā)進行。因此，在考慮焓變對反應自發(fā)性的影響時，需要考慮溫度的影響。影響方向吉布斯自由能與反應方向02在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應總是向著吉布斯自由能降低的方向進行，直到達到平衡狀態(tài)，此時吉布斯自由能達到最小值。$DeltaG=DeltaH-TDeltaS$，其中$DeltaH$為焓變，$DeltaS$為熵變，$T$為絕對溫度。吉布斯自由能的定義定義公式吉布斯自由能當$DeltaG<0$時，反應自發(fā)進行；當$DeltaG>0$時，反應不自發(fā)進行；當$DeltaG=0$時，反應達到平衡狀態(tài)。吉布斯自由能與反應自發(fā)性的關系平衡常數(shù)在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各物質的濃度不再發(fā)生變化，此時各物質的濃度冪之積與平衡常數(shù)呈正比關系。平衡常數(shù)公式$K=frac{c(A)cdotc(B)}{c(C)cdotc(D)}$，其中$c(A),c(B),c(C),c(D)$分別為A、B、C、D各物質的濃度。吉布斯自由能與平衡常數(shù)的關系在一定溫度下，反應的吉布斯自由能變化與平衡常數(shù)呈負相關，即$DeltaG<0$時，平衡常數(shù)$K>1$；$DeltaG>0$時，平衡常數(shù)$K<1$。吉布斯自由能與平衡常數(shù)的關系化學反應的熵變03熵系統(tǒng)的混亂度或無序度的量度，用符號S表示。熵變反應前后的熵變化量，用ΔS表示。熵的定義熵是系統(tǒng)內分子運動無序性的量度。熵越大，表示系統(tǒng)內分子運動越無序。對于封閉系統(tǒng)，熵增加意味著系統(tǒng)從有序走向無序。熵的物理意義如果反應前后的熵變ΔS>0，則反應自發(fā)向右進行，即正向自發(fā)反應。如果反應前后的熵變ΔS<0，則反應自發(fā)向左進行，即逆向自發(fā)反應。在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應總是向著熵增加的方向進行。熵變與反應方向的關系化學反應的焓變040102焓的定義焓的單位是焦耳（J），國際單位制中的基本單位。焓是一個系統(tǒng)的能量，包括內能和壓力勢能。在等溫、等壓條件下，焓變表示系統(tǒng)吸熱或放熱的能量。焓是系統(tǒng)內能與壓強勢能之和，表示系統(tǒng)所具有的總能量。在化學反應中，焓變表示反應物和生成物之間能量的變化，即反應熱。焓的物理意義焓變與反應方向的關系當一個化學反應的焓變?yōu)樨撝禃r，表示該反應放熱，自發(fā)反應總是向著能量降低的方向進行，因此該反應可以自發(fā)進行。當一個化學反應的焓變?yōu)檎禃r，表示該反應吸熱，自發(fā)反應總是向著能量升高的方向進行，因此該反應不能自發(fā)進行。吉布斯自由能與化學平衡05在一定溫度下，可逆反應達到平衡時，產物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積之比。Kc或Kp，其中c代表濃度，p代表壓力。與反應物和產物的濃度單位相關，通常為1或無單位。平衡常數(shù)平衡常數(shù)表達式平衡常數(shù)的單位平衡常數(shù)的定義03平衡常數(shù)與反應自發(fā)性的關系平衡常數(shù)越大，反應自發(fā)進行的程度越大。01吉布斯自由能變化在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應總是向著吉布斯自由能減少的方向進行。02平衡常數(shù)與吉布斯自由能變化的關系在一定溫度下，反應達到平衡時，吉布斯自由能變化為0。平衡常數(shù)與吉布斯自由能的關系

平衡常數(shù)的應用判斷反應自發(fā)進行的方向通過比較平衡常數(shù)的大小，可以判斷反