化学反应进行的方向
当正反应的速度大于逆反应的速度时,反应为正,反之,为负.若相等,则平衡.当然,是动态的平衡.
焓变
焓是一个状态函数,也就是说,系统的状态一定,焓的值就定了.
焓的定义式是这样的:H=U+pV
其中U表示热力学能,也称为内能,即系统内部的所有能量
p是系统的压力,V是系统的体积
作为一个描述系统状态的状态函数,焓没有明确的物理意义
ΔH(焓变)表示的是系统发生一个过程的焓的增量
ΔH=ΔU+Δ(pV)
在恒压条件下,ΔH(焓变)可以表示过程的热力学能变
熵变
1. 熵:体系混乱度(或无序度)的量度.S 表示
2. 热力学第三定律:对于纯物质的晶体,在热力学零度时,熵为零.
3. 标准熵:1 mol物质在标准状态下所计算出的 标准熵值,用ST q表示,单位: J?mol-1 ?K-1
4. 熵的规律:
(1) 同一物质,气态熵大于液态熵,液态熵大于固态熵; ST q(g) > ST q(l) > ST q(s)
S q H2O (g) > H2O (l) > H2O (s)
(2) 相同原子组成的分子中,分子中原子数目越多,熵值越大;
S q O2 (g) < S q O3 (g)
S q NO (g) < S q NO2 (g) < S q N2O4 (g)
S q CH2=CH2 (g) < S q CH3-CH3 (g)
(3) 相同元素的原子组成的分子中,分子量越大,熵值越大;
S q CH3Cl(g) < S q CH2Cl2 (g) < S q CHCl3(g)
(4) 同一类物质,摩尔质量越大,结构越复杂,熵值越大;
S qCuSO4(s) < S qCuSO4?H2O(s) < SqCuSO4?3H2O(s) < SqCuSO4?5H2O (s)
S qF2(g) < S qCl2(g) < S qBr2(g) < SqI2 (g)
(5) 固体或液体溶于水时,熵值增大,气体溶于水时,熵值减少;
5. 反应熵变的计算公式
一般地,对于反应:m A + n B =x C + y D
DrSmq = åSq,(生成物) - åSq,(反应物)
= [x Sq,C + y Sq,D] – [m Sq,A + n Sq,B]
6.热力学第二定律:
孤立体系(绝热体系)的自发过程是体系熵增加的过程,即:
状态I ® 状态II, SII > SI DS = SII - SI > 0
DS > 0,过程自发进行;
DS < 0,逆过程自发进行;
DS = 0,平衡状
焓变和熵变都是反应状态的,反应一个物体内部的动态的状态.
至于反应的方向,就要看外部环境的温度,压强和催化剂等了.