❶ 化学反应焓变和熵变
判断反应能否自发进行,依据的是Gibbs函数变(吉布斯函数变或自由能变)。
有公式:△G = △H - T△S (T为反应温度,单位是开尔文,故T>0)
△G<0,则反应可以自发进行;大于零反之。
所以,首先可以看出,如果正、逆反应都可在一定条件下自发进行,那么△H与△S一定为同号。
我们设△H、△S分别是正反应的单位摩尔焓变与熵变,则逆反应的焓变、熵变与正反应是相反数。
如果△H>0,△S<0,则正反应的△G在只改变温度的情况下,一定大于零,正反应不可能自发进行,而逆反应一定自发进行。
如果△H<0,△S>0,则逆反应的△G在只改变温度的情况下,一定大于零,逆反应不可能自发进行,而正反应一定自发进行。
又因为题目给的条件是,高温正反应可自发进行,则暗含着高温时,T△S项需要足够大,这样在:△G = △H - T△S 中,△G才可能小于零,反应才可以自发进行。这样,就需要 △S>0了。这样一来,△H必须也大于零。
我们再把这个结果带入逆反应中,逆反应:△G 逆= -△H + T△S,低温时,T△S项小,因此易于保证:△G 逆 小于零。
所以,结果是
△H>0,△S>0
❷ 熵变和焓变有什么关系。
焓变、熵变及温度有关的吉布斯自由能判据:ΔG= ΔH- TΔS。
当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG>0,自发过程,过程能正向进行;
当ΔH>0,ΔS<0时,ΔG<0,非自发过程,过程能向逆方向进行;
ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0时反应的自发性取决于温度,低温时焓变为主,高温时熵变为主。当ΔG=0,处于平衡状态。
显然,煅烧石灰石为ΔH>0,ΔS>0的化学反应,经过计算在102.32kPa和1183K(即910℃)的条件下,石灰石能自发且剧烈的进行化学反应,该反应需要高温条件下“自发”的进行,只要维持这个温度,反应就会一直进行下去。
(2)化学反应低温自发高温非自发该反反应的熵与晗怎么样扩展阅读
1、化学上认为的自发反应和自发过程是限定了温度和压强等条件的,不同于字典解释的社会学领域的“自发”。
2、单独从焓变或熵变来判断反应的自发性是有局限性的,我们应该综合二者因素,从自由能的角度来理解化学反应的自发性;
3、化学上认为反应的进行自发,即该反应朝某个方向进行的显着程度,在化学上认为其相反方向的反应几乎不能发生。从化学平衡的角度去理解,自发的反应就是化学平衡常数很大,正反应进行的很彻底。
4、站在化学反应的实质的角度理解,只要给定的外界条件能够破坏旧的化学键,引起原子重新排列,形成新的化学键,任何化学反应都能在给定的条件下进行,如氮气和氧气可以反应一样,自由能理论解释其是任何温度下为非自发的反应。
总之,ΔG = ΔH - TΔS作为化学反应自发性的判据,必须是在恒温恒压条件下且不做非体积功时进行的化学反应。
❸ 如何用标准摩尔反应焓变和标准摩尔熵变判断化学反应能否自发进行
熵增焓减,反应自发;熵减焓增,反应逆向自发;
熵增焓增,高温反应自发;熵减焓减,低温反应自发。
❹ 关于化学自发反应的问题
判断:△G=△H-T△S △G——吉布斯自由能
△H——焓变(△H<0为放热反应,△H>0为吸热反应)
△S——熵(物质混乱度的量度,如固体变成气体,混乱度增加,△S>0)
T——温度 判断反应能否自发进行用吉布斯自由能判据。
如果△G<0 反应可以自发进行;反之则不可以自发进行。
恒温恒压下:
当△H<0,△S>0时,反应自发进行;
当△H>0,△S<0时,反应不自发进行;
当△H>0,△S>0或△H<0,△S<0时,反应是否自发与温度有关,
一般低温时焓变影响为主;高温时,熵变影响为主,而温度影响的
大小要看△H和△S的具体数值而定。
❺ 怎样判断自发和非自发反应
高中化学里一般只要求定性分析,不需要计算。
高中化学选修4:化学反应原理中提到一个公式:
G=H-T·S
其中G为吉布斯自由能,H为反应焓变,T为温度,S为反应熵变。
吉布斯自由能的变化可作为恒温、恒压过程自发与平衡的判据,若G为负则反应有自发进行的趋势。
焓变可以粗略理解为反应的吸放热情况。若反应放热则H小于零,吸热则大于零。
熵是衡量系统混乱程度的数值。熵变可粗略理解为表现反应的产物和生成物的物理状态的物理量。产生气体的反应、气体的物质的量增多的反应均为熵增反应。
总结一下,
1.若熵增焓减则G小于零,正反应自发;若熵减焓增则G大于零,逆反应自发;
2.由公式可知在低温下G主要受H影响,在高温下G主要受S影响。所以:
若反应熵增焓增,则低温逆反应自发,高温正反应自发。
若反应熵减焓减,则低温正反应自发,高温逆反应自发
需要注意的是,自发反应的定义是在给定的条件下,无需外界帮助,一经引发即能自动进行的过程或反应,而非不需要条件即能进行的反应。例如红磷和氧气在常温下不反应,但其反应是自发反应。
同时,G的数值越大,对应正逆反应就越容易自发。
❻ 对于一个放热反应,温度升高,焓变和熵变如何变化
熵变增加,但焓变不一定。要根据反应是放热还是吸热
❼ 高温自发和低温自发的理解
高温自发和低温自发的理解如下:
当△H<0,△S>0时,反应自发进行。
当△H>0,△S<0时,反应不自发进行。
当△H>0,△S>0时,需要在较高温度的条件下,才能自发进行。
当△H<0,△S<0时,需要在较低温度的条件下,才能自发进行。
一般低温时焓变影响为主;高温时,熵变影响为主,而温度影响的大小要看△H和△S的具体数值而定。
相关注解:
反应总是在一定条件下进行的。要讨论反应的自发性,也要指明反应条件。如果没有交代反应条件,只讲“某某反应不自发”“某某反应自发”,实际上是指在常温常压下进行的反应。“一定条件”指“一定的温度一定压强”。
例如,反应 CaCO3== CaO + CO2↑ 在常温常压是非自发的,而在高温下则是自发发生的。用吉布提自由能计算公式(△G=△H-T△S)来判断反应能否自发进行时,可以看到T对△G的值有影响,在某些情况下,可能决定△G是大于0还是小于0。
式中△H 是一个与温度、压强有关的物理量。因此,讨论△G是大于0还是小于0,实际上也是在一定温度与压强下进行的。
❽ 化学反应的熵变与反应的方向是何关系,详细点儿
化学反应进行的方向 要看△G
△G =△H - T △S 其中△H表示焓变,T表示热力学温度 ,△S表示熵变
若△G <0 ,则正反应方向自发进行。
具体当△H<0,△S>0时,正反应任何温度下自发进行。逆反应与正反应相反,任何温度均不能自发进行。
△H<0,△S<0时,正反应低温自发进行,高温不自发进行。
△H>0,△S>0时,正反应高温自发进行,低温不自发进行。
△H>0,△S<0时,正反应任何温度下均不能自发进行。
不懂可追问。
❾ 焓变和熵变有什么区别从焓变和熵变怎么判断有没有自发反应发生
焓变是指物质之间发生化学变化后的能量变化量,熵变是指发生化学或物理变化之后物体混乱度的变化量。焓变和熵变都大于零的在任何条件下自发反应发生,焓变和熵变都小于零任何条件下反应不发生,焓变大于零熵变小于零低温下反应自发进行,焓变小于零熵变大于零高温下反应自发进行
❿ 化学反应自发进行时,焓变怎样变化
焓变是制约化学反应能否发生的重要因素之一,另一个是熵变。
熵增焓减,反应自发;
熵减焓增,反应逆向自发;
熵增焓增,高温反应自发;
熵减焓减,低温反应自发。