A. 化學反應中如何判斷熵增還是熵減
由標准熵我們可以求得化學反應的標准摩爾熵變ΔrSmΘ:
ΔrSmΘ=∑viSmΘ(生成物)-∑viSmΘ(反應物)
此外,由ΔS=Qr/T可看出ΔS受T變化影響較小,因此在情況需要時可以直接將標准熵套入計算。
利用求得的摩爾熵變與焓變,可以通過ΔG=ΔH-TΔS計算出反應的吉布斯自由能降低量,設反應所做的非體積功為W,則
1、若W+ΔG<0,反應不可逆自發進行;
2、若W+ΔG=0,反應可逆進行;
3、若W+ΔG>0,反應無法進行。
由此可以准確無誤判斷一定條件下化學反應是否進行,這就是熵與熵增在化學熱力學中的應用。
(1)怎麼看化學反應的熵變擴展閱讀
說明
①熱力學第二定律是熱力學的基本定律之一。它是關於在有限空間和時間內,一切和熱運動有關的物理、化學過程具有不可逆性的經驗總結。
上述(1)中①的講法是克勞修斯(Clausius)在1850年提出的。②的講法是開爾文於1851年提出的。這些表述都是等效的。
在①的講法中,指出了在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉移,而不能由低溫物體自動向高溫物體轉移,也就是說在自然條件下,這個轉變過程是不可逆的。要使熱傳遞方向倒轉過來,只有靠消耗功來實現。
在②的講法中指出,自然界中任何形式的能都會很容易地變成熱,而反過來熱卻不能在不產生其他影響的條件下完全變成其他形式的能,從而說明了這種轉變在自然條件下也是不可逆的。
熱機能連續不斷地將熱變為機械功,一定伴隨有熱量的損失。第二定律和第一定律不同,第一定律否定了創造能量和消滅能量的可能性,第二定律闡明了過程進行的方向性,否定了以特殊方式利用能量的可能性。 .
②人們曾設想製造一種能從單一熱源取熱,使之完全變為有用功而不產生其他影響的機器,這種空想出來的熱機叫第二類永動機。它並不違反熱力學第一定律,但卻違反熱力學第二定律。
有人曾計算過,地球表面有10億立方千米的海水,以海水作單一熱源,若把海水的溫度哪怕只降低O.25度,放出熱量,將能變成一千萬億度的電能足夠全世界使用一千年。但只用海洋做為單一熱源的熱機是違反上述第二種講法的,因此要想製造出熱效率為百分之百的熱機是絕對不可能的。
③從分子運動論的觀點看,作功是大量分子的有規則運動,而熱運動則是大量分子的無規則運動。顯然無規則運動要變為有規則運動的幾率極小,而有規則的運動變成無規則運動的幾率大。一個不受外界影響的孤立系統,其內部自發的過程總是由幾率小的狀態向幾率大的狀態進行,從此可見熱是不可能自發地變成功的。
④熱力學第二定律只能適用於由很大數目分子所構成的系統及有限范圍內的宏觀過程。而不適用於少量的微觀體系,也不能把它推廣到無限的宇宙。
參考資料來源:網路-熵增原理
參考資料來源:網路-熵增
B. 怎樣判斷反應是不是熵增的
看反應前後氣體多少的變化;
例如鐵和鹽酸都不是氣體,但生成氫氣,熵增;
由於氣體總量減少,就是熵減;
對於化學反應而言,若反應物和產物都處於標准狀態下,則反應過程的熵變,即為該反應的標准熵變。當反應進度為單位反應進度時,反應的標准熵變為該反應的標准摩爾熵變,以△rSm表示。
(2)怎麼看化學反應的熵變擴展閱讀:
熵變(ΔS)與體系中反應前後物質的量的變化值有關:
1、對有氣體參加孝臘肢的反應:
主要看反應前後氣體物質的量的變化值即Δn(g),Δn(g)正值越大,反應後熵增加越大,Δn(g)負值越大,反應後熵減越多;
2、對沒有氣體參加巧世的反應:
主要看各物質總的物質的量的變化值即Δn(總),Δn(總)正值越大,熵變正值越大;Δn(總)負值絕對值越大,熵變也是負值的絕對值越大,但總的來說熵變在數值上都不是特局搭別。
C. 化學反應中,熵變怎麼判斷
熵說白了就是混亂度,混亂度增加,則熵增大。
比如電解水的反應就是一個熵增的過程,液體變成氣體,混亂度增大了。
固體變成氣體,液體的過程都是熵增的。
對於氣體反應生成氣體,則要比較氣體前面的系數了。比如
2CO+O2=2CO2,這個是一個熵減小的反應
D. 如何判斷一個化學反應的熵變△S是大於0還是小於0
多數熵增加的反應在常溫常壓下均可自發進行。產生氣體的反應、氣體物質的量增加的反應,熵變都是正值,為熵增加反應。
有些熵增加的反應在常溫下不能自發進行,但在較高溫度下則可自發進行。如碳酸鈣的分解。個別熵減少的反應,在一定條件下也可自發進行。如鋁熱反應的△S== —133.8 J·mol—1·K—1,在點燃的條件下即可自發進行。
對於化學反應而言,若反應物和產物都處於標准狀態下,則反應過程的熵變,即為該反應的標准熵變。當反應進度為單位反應進度時,反應的標准熵變為該反應的標准摩爾熵變,以△rSm表示。
(4)怎麼看化學反應的熵變擴展閱讀:
在孤立體系中發生的任何變化或化學反應,總是向著熵值增大的方向進行,即向著△S孤立0的方向進行的。而當達到平衡時△S孤立=0,此時熵值達到最大。
假如不是孤立體系,則可以把體系與其四周的環境一起作為一個新的孤立體系考慮,熵增原理仍然是適用的。由此可以得出,自發反應是向著0的方向進行的。大家知道,在常壓下,當溫度低於273K時,水會自發地結成冰。這個過程中體系的熵是減小的,似乎違反了熵增原理。
但應注重到,這個體系並非孤立體系。在體系和環境間發生了熱交換。從水變成冰的過程中體系放熱給環境。環境吸熱後熵值增大了,而且環境熵值的增加超過了體系熵值的減小。因而體系的熵變加上環境的熵變仍是大於零的,所以上述自發反應是符合熱力學第二定律的。
E. 如何計算化學反應的熵變
計算熵變的三個公式如下:
1、已知定壓比熱、溫度、壓力:根據公式△S1-2=CPln(T2/T1)-Rgln(P2/P1)進行計算其中,△S1-2為由狀態1到狀態2的熵變化量,J/(kg·K)。
CP為定壓比熱,J/(kg·K);T1、T2為狀態1和2的熱辯亂力學溫度,K;P1、P2為狀態1和2的絕對壓力,Pa;Rg為氣體常數,J/(kg·K)。
2、已知定容比熱、溫度、比體積:
根據公式△S1-2=CVln(T2/T1)+Rgln(v2/v1)進行計算其中,△S1-2為由狀態1到狀態2的熵變化量,J/(kg·K);CV為定容比熱,J/(kg·K)。
T1、T2為狀態1和2的熱力學溫度,K;v1、v2為狀態1和2的比體積,m3/kg;Rg為氣體常數,J/(kg·K)。
3、已知定容比熱、定壓比熱、壓力、比體積:
根據公式△S1-2=CVln(P2/P1)+CPln(v2/v1)進行計算其中,△S1-2為由狀態1到狀態2的熵變化量,J/(kg·K);CV為定容比熱,J/(kg·K);CP為定壓比熱,J/(kg·K);P1、P2為狀態1和2的絕對壓力,Pa;v1、v2為狀態1和2的比體積,m3/kg。
化學中的熵變
體系混亂度的狀態函數為熵,熵是有加和性質的狀態函數。在一個過程中,系統混亂度發生改變,稱之為熵變,也就是△S。計算
①應用公式S=klnΩ 進行時△S=S2-S1
②恆溫可逆過程△S=Qr/T
③應用吉布斯汪灶鋒自由能方程計算困晌△G=△H-△TS
往混亂度增大的方向反應△S大於零,相反△S小於零。比較混亂度方法固<液<氣 同狀態,分子構成原子數相同,分子體積越大,混亂度越大。
F. 如何判斷一個化學反應的熵變△S是大於0還是小於0
1、多數熵增加的反應在常溫常壓下均可自發進行。產生氣體的反應、氣體物質的量增加的反應,熵變都是正值,為熵增加反應。
2、有些熵增加的反應在常溫下不能自發進行,但在較高溫度下則可自發進行。如碳酸鈣的分解。
3、個別熵減少的反應,在一定條件下也可自發進行。如鋁熱反應的△S== —133.8 J·mol—1·K—1,在點燃的條件下即可自發進行。
常見的熵增反應:
(1)產生氣體的反應;
(2)有些熵增加的反應在常溫常壓下不能進行,但是在高溫下的時候可以自發進行。
(3)有些熵減小的反應也可以自發進行。
(6)怎麼看化學反應的熵變擴展閱讀
影響因素:
1、熵變(ΔS)與體系中反應前後物質的量的變化值有關:
a.對有氣體參加的反應:
主要看反應前後氣體物質的量的變化值即Δn(g),Δn(g)正值越大,反應後熵增加越大;Δn(g)負值越大,反應後熵減越多;
b.對沒有氣體參加的反應:
主要看各物質總的物質的量的變化值即Δn(總),Δn(總)正值越大,熵變正值越大;Δn(總)負值絕對值越大,熵變也是負值的絕對值越大,但總的來說熵變在數值上都不是特別大。
2、熵變(ΔS)值隨溫度的改變變化不大,一般可不考慮溫度對反應熵變(ΔS)的影響。
3、熵變(ΔS)值隨壓力的改變變化也不大,所以可不考慮壓力對反應熵變的影響。
G. 化學反應中的熵增怎麼判斷化學反應中的熵變,哪些反應
一般來說,氣體大於液體大於固體,所以生成氣體越多熵變越大
H. 如何判斷一個化學反應熵變增大還是減小
看反應物轉變成生成物,是由什麼狀態變成什麼狀態,固體熵值最小,氣體熵值最大,就像由固體轉變成液體或者氣體,熵值變大,反之則變小
I. 請問熵變是什麼是化學里的△S嗎怎麼計算以及如何判斷它大於還是小於0呢
在一個過程中,系統混亂度發生改變,稱之為熵變,也就是△S。對於化學反應而言,若反應物和產物都處於標准狀態下,則反應過程的熵變,即為該反應的標准熵變。
計算公式:一般地,對於反應:mA+nB=xC+yD,DrSmq=[x Sq,C+y Sq,D]–[m Sq,A+n Sq,B]。
判斷:往混亂度增大的方向反應,則△S大於零,反之則△S小於零。
一般來說,氣體大於液體大於固體,所以生成氣體越多,熵變越大。
例如,水蒸氣冷凝成水,△S<0;乙烯聚合成聚乙烯,△S<0;CaCO₃(s)=CaO(s) +CO₂(g),△S>0;N₂O₄(g)=2NO₂(g),△S>0。
(9)怎麼看化學反應的熵變擴展閱讀
影響因素
1、熵變與體系中反應前後物質的量的變化值有關
(1)對有氣體參加的反應
主要看反應前後氣體物質的量的變化值即Δn(g),Δn(g)正值越大,反應後熵增加越大;Δn(g)負值越大,反應後熵減越多。
(2)對沒有氣體參加的反應
主要看各物質總的物質的量的變化值即Δn(總),Δn(總)正值越大,熵變正值越大;Δn(總)負值絕對值越大,熵變也是負值的絕對值越大,但總的來說熵變在數值上都不是特別大。
2、溫度的高低
熵變值隨溫度的改變變化不大,一般可不考慮溫度對反應熵變的影響。
3、壓力的大小
熵變值隨壓力的改變變化也不大,所以可不考慮壓力對反應熵變的影響。
J. 怎樣從化學方程式判斷熵增或熵減
主要看氣體反應物和生成物,反應物氣體組分系數之和大於反應物氣體組分系數之和,反應是熵增的,反之就是熵減的