❶ 化學反應焓變和熵變
判斷反應能否自發進行,依據的是Gibbs函數變(吉布斯函數變或自由能變)。
有公式:△G = △H - T△S (T為反應溫度,單位是開爾文,故T>0)
△G<0,則反應可以自發進行;大於零反之。
所以,首先可以看出,如果正、逆反應都可在一定條件下自發進行,那麼△H與△S一定為同號。
我們設△H、△S分別是正反應的單位摩爾焓變與熵變,則逆反應的焓變、熵變與正反應是相反數。
如果△H>0,△S<0,則正反應的△G在只改變溫度的情況下,一定大於零,正反應不可能自發進行,而逆反應一定自發進行。
如果△H<0,△S>0,則逆反應的△G在只改變溫度的情況下,一定大於零,逆反應不可能自發進行,而正反應一定自發進行。
又因為題目給的條件是,高溫正反應可自發進行,則暗含著高溫時,T△S項需要足夠大,這樣在:△G = △H - T△S 中,△G才可能小於零,反應才可以自發進行。這樣,就需要 △S>0了。這樣一來,△H必須也大於零。
我們再把這個結果帶入逆反應中,逆反應:△G 逆= -△H + T△S,低溫時,T△S項小,因此易於保證:△G 逆 小於零。
所以,結果是
△H>0,△S>0
❷ 熵變和焓變有什麼關系。
焓變、熵變及溫度有關的吉布斯自由能判據:ΔG= ΔH- TΔS。
當ΔH<0,ΔS>0時,ΔG>0,自發過程,過程能正向進行;
當ΔH>0,ΔS<0時,ΔG<0,非自發過程,過程能向逆方向進行;
ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0時反應的自發性取決於溫度,低溫時焓變為主,高溫時熵變為主。當ΔG=0,處於平衡狀態。
顯然,煅燒石灰石為ΔH>0,ΔS>0的化學反應,經過計算在102.32kPa和1183K(即910℃)的條件下,石灰石能自發且劇烈的進行化學反應,該反應需要高溫條件下「自發」的進行,只要維持這個溫度,反應就會一直進行下去。
(2)化學反應低溫自發高溫非自發該反反應的熵與晗怎麼樣擴展閱讀
1、化學上認為的自發反應和自發過程是限定了溫度和壓強等條件的,不同於字典解釋的社會學領域的「自發」。
2、單獨從焓變或熵變來判斷反應的自發性是有局限性的,我們應該綜合二者因素,從自由能的角度來理解化學反應的自發性;
3、化學上認為反應的進行自發,即該反應朝某個方向進行的顯著程度,在化學上認為其相反方向的反應幾乎不能發生。從化學平衡的角度去理解,自發的反應就是化學平衡常數很大,正反應進行的很徹底。
4、站在化學反應的實質的角度理解,只要給定的外界條件能夠破壞舊的化學鍵,引起原子重新排列,形成新的化學鍵,任何化學反應都能在給定的條件下進行,如氮氣和氧氣可以反應一樣,自由能理論解釋其是任何溫度下為非自發的反應。
總之,ΔG = ΔH - TΔS作為化學反應自發性的判據,必須是在恆溫恆壓條件下且不做非體積功時進行的化學反應。
❸ 如何用標准摩爾反應焓變和標准摩爾熵變判斷化學反應能否自發進行
熵增焓減,反應自發;熵減焓增,反應逆向自發;
熵增焓增,高溫反應自發;熵減焓減,低溫反應自發。
❹ 關於化學自發反應的問題
判斷:△G=△H-T△S △G——吉布斯自由能
△H——焓變(△H<0為放熱反應,△H>0為吸熱反應)
△S——熵(物質混亂度的量度,如固體變成氣體,混亂度增加,△S>0)
T——溫度 判斷反應能否自發進行用吉布斯自由能判據。
如果△G<0 反應可以自發進行;反之則不可以自發進行。
恆溫恆壓下:
當△H<0,△S>0時,反應自發進行;
當△H>0,△S<0時,反應不自發進行;
當△H>0,△S>0或△H<0,△S<0時,反應是否自發與溫度有關,
一般低溫時焓變影響為主;高溫時,熵變影響為主,而溫度影響的
大小要看△H和△S的具體數值而定。
❺ 怎樣判斷自發和非自發反應
高中化學里一般只要求定性分析,不需要計算。
高中化學選修4:化學反應原理中提到一個公式:
G=H-T·S
其中G為吉布斯自由能,H為反應焓變,T為溫度,S為反應熵變。
吉布斯自由能的變化可作為恆溫、恆壓過程自發與平衡的判據,若G為負則反應有自發進行的趨勢。
焓變可以粗略理解為反應的吸放熱情況。若反應放熱則H小於零,吸熱則大於零。
熵是衡量系統混亂程度的數值。熵變可粗略理解為表現反應的產物和生成物的物理狀態的物理量。產生氣體的反應、氣體的物質的量增多的反應均為熵增反應。
總結一下,
1.若熵增焓減則G小於零,正反應自發;若熵減焓增則G大於零,逆反應自發;
2.由公式可知在低溫下G主要受H影響,在高溫下G主要受S影響。所以:
若反應熵增焓增,則低溫逆反應自發,高溫正反應自發。
若反應熵減焓減,則低溫正反應自發,高溫逆反應自發
需要注意的是,自發反應的定義是在給定的條件下,無需外界幫助,一經引發即能自動進行的過程或反應,而非不需要條件即能進行的反應。例如紅磷和氧氣在常溫下不反應,但其反應是自發反應。
同時,G的數值越大,對應正逆反應就越容易自發。
❻ 對於一個放熱反應,溫度升高,焓變和熵變如何變化
熵變增加,但焓變不一定。要根據反應是放熱還是吸熱
❼ 高溫自發和低溫自發的理解
高溫自發和低溫自發的理解如下:
當△H<0,△S>0時,反應自發進行。
當△H>0,△S<0時,反應不自發進行。
當△H>0,△S>0時,需要在較高溫度的條件下,才能自發進行。
當△H<0,△S<0時,需要在較低溫度的條件下,才能自發進行。
一般低溫時焓變影響為主;高溫時,熵變影響為主,而溫度影響的大小要看△H和△S的具體數值而定。
相關註解:
反應總是在一定條件下進行的。要討論反應的自發性,也要指明反應條件。如果沒有交代反應條件,只講「某某反應不自發」「某某反應自發」,實際上是指在常溫常壓下進行的反應。「一定條件」指「一定的溫度一定壓強」。
例如,反應 CaCO3== CaO + CO2↑ 在常溫常壓是非自發的,而在高溫下則是自發發生的。用吉布地自由能計算公式(△G=△H-T△S)來判斷反應能否自發進行時,可以看到T對△G的值有影響,在某些情況下,可能決定△G是大於0還是小於0。
式中△H 是一個與溫度、壓強有關的物理量。因此,討論△G是大於0還是小於0,實際上也是在一定溫度與壓強下進行的。
❽ 化學反應的熵變與反應的方向是何關系,詳細點兒
化學反應進行的方向 要看△G
△G =△H - T △S 其中△H表示焓變,T表示熱力學溫度 ,△S表示熵變
若△G <0 ,則正反應方向自發進行。
具體當△H<0,△S>0時,正反應任何溫度下自發進行。逆反應與正反應相反,任何溫度均不能自發進行。
△H<0,△S<0時,正反應低溫自發進行,高溫不自發進行。
△H>0,△S>0時,正反應高溫自發進行,低溫不自發進行。
△H>0,△S<0時,正反應任何溫度下均不能自發進行。
不懂可追問。
❾ 焓變和熵變有什麼區別從焓變和熵變怎麼判斷有沒有自發反應發生
焓變是指物質之間發生化學變化後的能量變化量,熵變是指發生化學或物理變化之後物體混亂度的變化量。焓變和熵變都大於零的在任何條件下自發反應發生,焓變和熵變都小於零任何條件下反應不發生,焓變大於零熵變小於零低溫下反應自發進行,焓變小於零熵變大於零高溫下反應自發進行
❿ 化學反應自發進行時,焓變怎樣變化
焓變是制約化學反應能否發生的重要因素之一,另一個是熵變。
熵增焓減,反應自發;
熵減焓增,反應逆向自發;
熵增焓增,高溫反應自發;
熵減焓減,低溫反應自發。