如何用化学势判断相平衡和自发反应的方向

Ⅰ 在无机化学中恒温恒压下,标准状态下的反应方向判断依据是什么

你好，

影响化学反应方向的三个外界条件是浓度、压力和温度，按照题目所给的条件，温度和压力都是恒定的，那么可改变的因素就还剩下浓度了。

判断反应反应方向用浓度商J或分压商J与标准平衡常数K之间的大小来判断。

判断公式为：

J<K 反应正向进行

J=K 反应处于平衡状态

J>K 反应逆向进行

K值的定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，反应物和生成物的相对平衡分压或平衡浓度以化学计量数为指数的幂的乘积是一个常数，用K来表示

J值的定义：反应物和生成物的任意时刻分压或浓度以化学计量数为指数的幂的乘积。

J的计算公式与K值基本相同，唯一区别是K值计算用平衡分压或平衡浓度，而J值用的是任意时刻的分压或浓度。

通过计算J值和K值并比较两者大小关系，就可以判断化学平衡移动的方向。

不过，有一些常用的结论也可以用来进行快速的判断。

比如，如果是均相气相反应：在恒温、恒压条件下，如果加入惰性气体，会使反应体系的压力增大，造成各组分气体分压的减小，化学平衡向气体分子总数升高的方向移动；

如果均相的液相反应来：增加了某物质的浓度，反应就朝着减少这个物质的浓度方向移动。

化学平衡移动方向口诀

Ⅱ 吉布斯自由能判断自发反应方向的依据是什么

(2)如何用化学势判断相平衡和自发反应的方向扩展阅读：

按照国际纯粹与应用化学联合会( IUPAC)的定义，吉布斯自由能或吉布斯函数是焓(H)减去热力学温度(T)和熵(S)的乘积，即G=H-TS，常称为自由能或自由焓。其 SI 单位为焦耳(J)。与其他热力学函数一样，G也具有状态函数的属性。

由于H绝对值未知故G的绝对值也是不可知的，但其变化量即ΔG只决定于系统的始态和终态，而与变化的具体途径无关。吉布斯自由能具有广泛的功能特性，如在等温、等压条件下可作为反应自发进行方向的判据，还具有狭义化学势、最大非膨胀功和狭义表面自由能等功能。这些功能特性往往都是以其改变量ΔG来体现的。

吉布斯自由能变——网络

Ⅲ △g判断自发反应是什么

判断反应能否自发要根据此公式：△G=△H－T△S，△G——吉布斯自由能变，△H——焓变，△S——熵变T——开氏温度。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。

(3)如何用化学势判断相平衡和自发反应的方向扩展阅读：

1、判断反应是否自发进行最基本的判据是势判据，即自发反应永远是朝着势降低的方向进行。

2、等温等压，且不作非体积功的反应只有化学势这一项，化学势就是偏摩尔吉布斯函数，所以有通常说的吉布斯变小于0，反应就能自发。

3、如果一个系统中有非体积功，比如有电功，这就涉及了两种势，一种化学势，一种电势，如果反应自发必须是化学势与电势的总和是降低的。这就会出现一种情况，比如化学势升高，电势减小，而且电势减小的多过化学势升高的，这样化学势与电势的总和还是降低的，这个反应还是自发进行，但光用吉布斯函数变判断就会出现错误。

Ⅳ 一道关于物理化学中 化学势的比较的题目

把前后两种状态放在一起，想想它会怎么自发转化就行了。
自发反应总是从化学势高的向化学势低的进行，这样就可以了。
还有有些等价的化学势，相变时的液相和气相。

Ⅳ 如何理解化学势的物理意义

从定义上看，“化学势”和粒子数有关，具体来说，是粒子数目的变化导致的Gibbs自由能的变化。但这还是不能更直观的理解它到底是什么。在具体的例子中，特别是涉及到粒子数目变化的例子中理解“化学势”，会很直观。

两个子系统间存在能量交换，那么可以定义一个量温度，温度相等时两边平衡。如果两个子系统之间除了能量交换还能进行体积交换（比如两部分气体中间连一个活塞），那么就算温度相同也不一定平衡。我们可以再定义一个量叫压强，压强相同时两边就平衡了。如果两个子系统还可以交换粒子数，那么相应的可以再定义一个东西。这东西就叫化学势。

(5)如何用化学势判断相平衡和自发反应的方向扩展阅读：

化学势在处理相变和化学变化的问题时具有重要意义。

在相变过程中，由于物质在不同组元间的转移是在恒温和恒压下进行的，故可以通过比较两相中物质化学势的大小来判断物质在各组元间转移的方向和限度，即物质总是从化学势较高的相转移到化学势较低的相。当物质在两相中的化学势相等时，则相变过程停止，系统达到平衡态（见相和相变）。

化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分，化学势又称为偏摩尔势能。偏摩尔量都是系统的强度性质，强度性质在物理化学中也常可以写成偏微商的形式，比如温度T=dE/dS。

若在恒压下将分子依次加入系统，为驱动其中每一个分子，需要完全相同的努力，此过程体积变大而系统的密度和压强保持不变，这样单个分子的热力学状态可以用吉布斯自由能G除以分子数N来恰当描述。

Ⅵ 化学势是什么，如何比较大小

化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分.
能够进行粒子和能量交换两个宏观系统，分子总是从化学势高的相进入化学势低的相，从而降低系统的总自由能，并使系统达到平衡态，达到平衡时将满足温度相等TA=TB和化学势相等μA=μB。在判断化学反应方向的时候，我们常用吉布斯自由能来判断，相比之下化学势判断更为基本。其实在化学、热力学和统计物理中都可以有不同的理解，用纯粹的物理化学角度来理解会很抽象。我们可以把化学势看作一种类似温度的强度物理量，温度是能量关于熵的微分，化学势是自由能关于物质量的微分。化学势表示成分变化对能量变化的影响，描述了系统发生交换时的“粒子的可获得性”，如果化学势在两个系统中相等，系统就不存在交换。
化学势对解决多相平衡非常有利，对于纯组分系统，化学势就等于纯态时摩尔吉布斯自由能；混合系统就是其偏摩尔量。也就是说同样状态下，纯组分系统比混合系统的化学势高，通过这我们就可以进一步理解为什么渗透压使纯溶剂进入半透膜中的浓溶液，因为两边化学势不相等。化学势也可以理解为物质逃逸趋势的度量，物的变化总朝向化学势低的方向变化。通过化学势我们也能理解化学平衡中，分子具有很大的浓度或很高的内能，则能高效的参与化学反应，从而解释勒沙特列原理

Ⅶ 化学势大小的判断

化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分.
能够进行粒子和能量交换两个宏观系统，分子总是从化学势高的相进入化学势低的相，从而降低系统的总自由能，并使系统达到平衡态，达到平衡时将满足温度相等TA=TB和化学势相等μA=μB。在判断化学反应方向的时候，我们常用吉布斯自由能来判断，相比之下化学势判断更为基本。其实在化学、热力学和统计物理中都可以有不同的理解，用纯粹的物理化学角度来理解会很抽象。我们可以把化学势看作一种类似温度的强度物理量，温度是能量关于熵的微分，化学势是自由能关于物质量的微分。化学势表示成分变化对能量变化的影响，描述了系统发生交换时的“粒子的可获得性”，如果化学势在两个系统中相等，系统就不存在交换。
化学势对解决多相平衡非常有利，对于纯组分系统，化学势就等于纯态时摩尔吉布斯自由能；混合系统就是其偏摩尔量。也就是说同样状态下，纯组分系统比混合系统的化学势高，通过这我们就可以进一步理解为什么渗透压使纯溶剂进入半透膜中的浓溶液，因为两边化学势不相等。化学势也可以理解为物质逃逸趋势的度量，物的变化总朝向化学势低的方向变化。通过化学势我们也能理解化学平衡中，分子具有很大的浓度或很高的内能，则能高效的参与化学反应，从而解释勒沙特列原理。在热力学和统计力学中，化学势（chemical potential ）代表在一个体系内加入一个额外粒子所需要的能量。它等于体系的总吉布斯自由能（gibbs free energy ）除以体系粒子总数。
dg＝dh－tds
同温同压下液态内能低，于是化学势低。

Ⅷ 求化学势通俗解势

首先明确其应用范围，在热化学中，化学势是强度性质，状态函数。化学势的定义是从恒温、恒压、恒内能、恒体积条件下得到的，因此实际固溶体中，系统自由能变化还会包括化学势以外的能量变化。
例 试比较和论证下列四种状态纯水的化学势大小顺序
（1）373.15K，101325Pa液态水的化学势
（2）373.15K，101325Pa水蒸气的化学势
（3）373.15K，202650Pa液态水的化学势
（4）373.15K，202650Pa水蒸气的化学势
4＞3＞ 1=2
[导引]：化学势作为判据应用于相变化过程，若两相平衡，则两相的化学势必然相等，若两相未建立平衡，则物质必由化学势高的一相自发地向化学势低的一相转移，由此可推断四种状态的纯水，其化学势的相对大小。
通俗的说，在相转变的过程中，质量总是从化学势高的相转变到化学势低的相，这就是化学势的物理意义，也就是说化学势是推动相变中质量转移的一种势，它总是使质量从具有较高的化学势的相转移到具有较低化学势的相，就象温度是推动热量转移的一种势，它总是使热量从具有较高温度的物体转移到具有较低温度的物体。化学势推动下进行相转变的结果总是使系统的功势函数减少，作功能力降低。
系统的平衡有三个方面,即"热平衡","力平衡",'质量作用平衡",其中"力平衡"就是系统的每一个部分所受到的广义力都要能在统计平均效果上相互抵消.如果系统内有压强差,那么就会引起机械运动."热平衡"是指温度的平衡,如果系统有温度差,就会有"热传导"."质量作用平衡"可被分为"化学平衡"和"相平衡"."化学平衡"指正反应和逆反应的效果完全抵消,在这种平衡中,与"压强","温度"相当的量叫"化学势",相变以及其他的质量作用方式在"改变粒子数"方面都与化学反应极为相似,所以任何一种"质量相互作用"中所涉及的强度量都被称为"化学势".
为什么在看的文章里那些能量都带着化学势？形成分子的过程就引起了分子和原子两种不同系统的质量变化,自然会有"化学势",不过更深的理解应该通过统计力学来看。

Ⅸ 化学势的简介

1摩尔化学纯物质的吉布斯函数,通常用符号μ表示。如以G表示热力学系统的吉布斯函数，n表示系统中物质的摩尔数，则 ；对于多元系，以ni表示第i组元的摩尔数，则第i组元的化学势μi表示在温度T、压强E及其他组元的摩尔数nj不变的条件下，每增加1摩尔i组元时，系统的吉布斯函数的增量： 。
化学势在处理相变和化学变化的问题时具有重要意义。
在相变过程中，由于物质在不同组元间的转移是在恒温和恒压下进行的，故可以通过比较两相中物质化学势的大小来判断物质在各组元间转移的方向和限度，即物质总是从化学势较高的相转移到化学势较低的相。当物质在两相中的化学势相等时，则相变过程停止，系统达到平衡态（见相和相变）。
以μ和μ分别代表第i组元在α相和β相中的化学势，则当 时，第i组元物质即由α相进入β相。当 时，两相中第i组元物质达到平衡。可见，物质在两相中的化学势不同，是发生相变的条件。
对处在恒温和恒压条件下的化学反应，可用化学势来标志化学反应自发进行的方向。如果多元单相系的化学反应在温度和压强不变的情形下进行，系统的总吉布斯函数的改变是 ，式中Δni为反应中各组元摩尔数的改变量。平衡态的吉布斯函数最小，则有ΔG=0，即 。
一般情况，化学反应可以写成 ，式中Ai代表反应物类型（即组元），vi代表反应方程中反应物的系数。正系数指生成物，负系数指反应物。此时Δni，满足下面关系 ，式中ε为任意无穷小量。于是平衡条件可以写成 。
如果条件(4)不满足，则平衡不成立，于是发生反应。反应进行的方向必使吉布斯函数减少，即 。由此可知，如果 ，则反应正向进行(ε>0)；如果，则反应逆向进行(ε﹤0)。由于μi在决定化学反应进行方向上的作用，故称它为化学势。
为什么生物系统中化学势可以用亥姆霍兹自由能？化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分，化学势又称为偏摩尔势能。偏摩尔量都是系统的强度性质，强度性质在物理化学中也常可以写成偏微商的形式，比如温度T=dE/dS。若在恒压下将分子依次加入系统，为驱动其中每一个分子，需要完全相同的努力，此过程体积变大而系统的密度和压强保持不变，这样单个分子的热力学状态可以用吉布斯自由能G除以分子数N来恰当描述：μ=G/N，式中μ为化学势，N为分子的摩尔数。在低压下，液体或固体中或生物系统中，亥姆霍兹自由能F≈G，故μ≈F/N。

Ⅹ 化学势在解决相平衡及化学平衡有什么用处如何解决的

利用平衡时的化学势相等推导结论。我们在相律的推导时也要用到化学势相等；在下册书的电化学部分，推导平均活度的表示时，要用到化学势的表达式；在下册的胶体部分，在推导唐南平衡的式子结论时，要用到化学势相等的式子。

因此，可以见在我们学习了化学势之后，我们的物理化学中很多的部分他的逻辑性更加的严密了，更加类似于物理或数学的推导过程了。

化学势的应用非常的广，需要大家很好的理解化学势概念并应用化学势。当然，最差的你也得知道这些结论实际上是通过化学势相等推导出来的。

化学势：

当多组分系统中，例如溶液，的组成发生变化时，必然会引起热力学性质的变化，例如吉布斯函数的变化。例如不同的浓度的溶液，放在一起是，必然会发生由浓度大的向浓度小的方向自发的扩散。很显然，这个是一个自发的过程，因此，提出了化学势的概念。

化学势就像我们说的水势，电势一样。可以作为一种新型的判据，来判断恒温恒压下的过程是否是自发的，特别是关于相平衡和化学反应的方向和限度即平衡。

其实，化学势就是偏摩尔吉布斯函数，只是在实际中发现用的多，为了方便期间，重新给他起了一个名字，就叫做化学势。