化学如何判断熵变

‘壹’ 怎样从化学方程式判断熵增或熵减

熵变
1. 熵：体系混乱度(或无序度)的量度.S 表示熵
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,平衡状态

‘贰’ 怎么判断化学反应中的熵变正负

反应向着混乱度大的方向发生，那么熵变大于0，向着混乱度小的方向发生，那么熵变为负。

对于孤立体系而言，在其中发生的任何反应变化必然是自发的。热力学第二定律告诉我们：在孤立体系中发生的任何变化或化学反应，总是向着熵值增大的方向进行，即向着△S孤立0的方向进行的。而当达到平衡时△S孤立=0，此时熵值达到最大。

假如不是孤立体系，则可以把体系与其四周的环境一起作为一个新的孤立体系考虑，熵增原理仍然是适用的。由此可以得出，自发反应是向着0的方向进行的。大家知道，在常压下，当温度低于273K时，水会自发地结成冰。

这个过程中体系的熵是减小的，似乎违反了熵增原理。但应注重到，这个体系并非孤立体系。在体系和环境间发生了热交换。从水变成冰的过程中体系放热给环境。

环境吸热后熵值增大了，而且环境熵值的增加超过了体系熵值的减小。因而体系的熵变加上环境的熵变仍是大于零的，所以上述自发反应是符合热力学第二定律的。

(2)化学如何判断熵变扩展阅读：

熵的发现：

克劳修斯(T.Clausius) 于1854年提出熵(entropie)的概念, 我国物理学家胡刚复教授于1923年根据热温商之意首次把entropie译为“熵”。

A.Einstein曾把熵理论在科学中的地位概述为“熵理论对于整个科学来说是第一法则”。查尔斯·珀西·斯诺(C.P.Snow)在其《两种文化与科学革命》一书中写道： “一位对热力学一无所知的人文学者和一位对莎士比亚一无所知的科学家同样糟糕”。

熵定律确立不久，麦克斯韦(J.C.Maxwell)就对此提出一个有名的悖论试图证明一个隔离系统会自动由热平衡状态变为不平衡。

实际上该系统通过麦克斯韦妖的工作将能量和信息输入到所谓的“隔离系统”中去了。这种系统实际是一种“自组织系统”。以熵原理为核心的热力学第二定律,历史上曾被视为堕落的渊薮。

美国历史学家亚当斯H.Adams(1850-1901)说：“这条原理只意味着废墟的体积不断增大”。有人甚至认为这条定律表明人种将从坏变得更坏，最终都要灭绝。热力学第二定律是当时社会声誊最坏的定律。社会实质上不同于热力学上的隔离系统，而应是一种“自组织系统”。

‘叁’ 怎样判断反应是不是熵增的

看反应前后气体多少的变化；

例如铁和盐酸都不是气体，但生成氢气，熵增；

由于气体总量减少，就是熵减；

对于化学反应而言，若反应物和产物都处于标准状态下，则反应过程的熵变，即为该反应的标准熵变。当反应进度为单位反应进度时，反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变，以△rSm表示。

(3)化学如何判断熵变扩展阅读：

熵变(ΔS)与体系中反应前后物质的量的变化值有关：

1、对有气体参加孝腊肢的反应：

主要看反应前后气体物质的量的变化值即Δn(g)，Δn(g)正值越大，反应后熵增加越大，Δn(g)负值越大，反应后熵减越多；

2、对没有气体参加巧世的反应：

主要看各物质总的物质的量的变化值即Δn(总)，Δn(总)正值越大，熵变正值越大；Δn(总)负值绝对值越大，熵变也是负值的绝对值越大，但总的来说熵变在数值上都不是特局搭别。

‘肆’ 化学反应中如何判断熵增还是熵减

由标准熵我们可以求得化学反应的标准摩尔熵变ΔrSmΘ：

ΔrSmΘ=∑viSmΘ（生成物）-∑viSmΘ（反应物）

此外，由ΔS=Qr/T可看出ΔS受T变化影响较小，因此在情况需要时可以直接将标准熵套入计算。

利用求得的摩尔熵变与焓变，可以通过ΔG=ΔH-TΔS计算出反应的吉布斯自由能降低量，设反应所做的非体积功为W，则

1、若W+ΔG<0，反应不可逆自发进行；

2、若W+ΔG=0，反应可逆进行；

3、若W+ΔG>0，反应无法进行。

由此可以准确无误判断一定条件下化学反应是否进行，这就是熵与熵增在化学热力学中的应用。

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说明

①热力学第二定律是热力学的基本定律之一。它是关于在有限空间和时间内，一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。

上述(1)中①的讲法是克劳修斯(Clausius)在1850年提出的。②的讲法是开尔文于1851年提出的。这些表述都是等效的。

在①的讲法中，指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移，也就是说在自然条件下，这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来，只有靠消耗功来实现。

在②的讲法中指出，自然界中任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能，从而说明了这种转变在自然条件下也是不可逆的。

热机能连续不断地将热变为机械功，一定伴随有热量的损失。第二定律和第一定律不同，第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性，第二定律阐明了过程进行的方向性，否定了以特殊方式利用能量的可能性。 ．

②人们曾设想制造一种能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器，这种空想出来的热机叫第二类永动机。它并不违反热力学第一定律，但却违反热力学第二定律。

有人曾计算过，地球表面有10亿立方千米的海水，以海水作单一热源，若把海水的温度哪怕只降低O.25度，放出热量，将能变成一千万亿度的电能足够全世界使用一千年。但只用海洋做为单一热源的热机是违反上述第二种讲法的，因此要想制造出热效率为百分之百的热机是绝对不可能的。

③从分子运动论的观点看，作功是大量分子的有规则运动，而热运动则是大量分子的无规则运动。显然无规则运动要变为有规则运动的几率极小，而有规则的运动变成无规则运动的几率大。一个不受外界影响的孤立系统，其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行，从此可见热是不可能自发地变成功的。

④热力学第二定律只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系，也不能把它推广到无限的宇宙。

参考资料来源：网络-熵增原理

参考资料来源：网络-熵增

‘伍’ 怎样从化学方程式判断熵增或熵减

主要看气体反应物和生成物，反应物气体组分系数之和大于反应物气体组分系数之和，反应是熵增的，反之就是熵减的

‘陆’ 如何判断一个化学反应的熵变△S是大于0还是小于0

1、多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行。产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。

2、有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可自发进行。如碳酸钙的分解。

3、个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。如铝热反应的△S== —133.8 J·mol—1·K—1，在点燃的条件下即可自发进行。

常见的熵增反应：

（1）产生气体的反应；

（2）有些熵增加的反应在常温常压下不能进行，但是在高温下的时候可以自发进行。

（3）有些熵减小的反应也可以自发进行。

(6)化学如何判断熵变扩展阅读

影响因素：

1、熵变(ΔS)与体系中反应前后物质的量的变化值有关：

a.对有气体参加的反应：

主要看反应前后气体物质的量的变化值即Δn(g)，Δn(g)正值越大，反应后熵增加越大；Δn(g)负值越大，反应后熵减越多；

b.对没有气体参加的反应：

主要看各物质总的物质的量的变化值即Δn(总)，Δn(总)正值越大，熵变正值越大；Δn(总)负值绝对值越大，熵变也是负值的绝对值越大，但总的来说熵变在数值上都不是特别大。

2、熵变(ΔS)值随温度的改变变化不大，一般可不考虑温度对反应熵变(ΔS)的影响。

3、熵变(ΔS)值随压力的改变变化也不大，所以可不考虑压力对反应熵变的影响。

‘柒’ 请问熵变是什么是化学里的△S吗怎么计算以及如何判断它大于还是小于0呢

在一个过程中，系统混乱度发生改变，称之为熵变，也就是△S。对于化学反应而言，若反应物和产物都处于标准状态下，则反应过程的熵变，即为该反应的标准熵变。

计算公式：一般地，对于反应：mA+nB=xC+yD，DrSmq=[x Sq,C+y Sq,D]–[m Sq,A+n Sq,B]。

判断：往混乱度增大的方向反应，则△S大于零，反之则△S小于零。

一般来说，气体大于液体大于固体，所以生成气体越多，熵变越大。

例如，水蒸气冷凝成水，△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。

(7)化学如何判断熵变扩展阅读

影响因素

1、熵变与体系中反应前后物质的量的变化值有关

（1）对有气体参加的反应

主要看反应前后气体物质的量的变化值即Δn(g)，Δn(g)正值越大，反应后熵增加越大；Δn(g)负值越大，反应后熵减越多。

（2）对没有气体参加的反应

主要看各物质总的物质的量的变化值即Δn(总)，Δn(总)正值越大，熵变正值越大；Δn(总)负值绝对值越大，熵变也是负值的绝对值越大，但总的来说熵变在数值上都不是特别大。

2、温度的高低

熵变值随温度的改变变化不大，一般可不考虑温度对反应熵变的影响。

3、压力的大小

熵变值随压力的改变变化也不大，所以可不考虑压力对反应熵变的影响。

‘捌’ 如何判断化学反应熵变大小

如果是由气体反应生成了气体，就要看他的摩尔变化了，如果摩尔值变多了，就代表变混乱了，即熵增加了。反之，摩尔值变少了，就代表没有以前混乱了，即熵减少了。
如果是由气体反应生成了固体或液体，就代表变稳定了，即熵减少了。
如果是由固体或液体反应生成了气体，就代表变混乱了，即熵增加了。
之后固体生成液体，熵增加了。
液体生成固体，熵减少了。

‘玖’ 如何判断化学反应过程中的熵变大于零还是小于零

熵就是混乱度,混乱度增加,则熵增大.比如电解水的反应就是一个熵增的过程,液体变成气体,混乱度增大了.
固体变成气体,液体的过程都是熵增的.
对于气体反应生成气体,则要比较气体前面的系数了.比如
2CO+O2=2CO2,这个是一个熵减小的反应

‘拾’ 如何判断一个化学反应的熵变△S是大于0还是小于0

多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行。产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。

有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可自发进行。如碳酸钙的分解。个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。如铝热反应的△S== —133.8 J·mol—1·K—1，在点燃的条件下即可自发进行。

对于化学反应而言，若反应物和产物都处于标准状态下，则反应过程的熵变，即为该反应的标准熵变。当反应进度为单位反应进度时，反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变，以△rSm表示。

(10)化学如何判断熵变扩展阅读：

在孤立体系中发生的任何变化或化学反应，总是向着熵值增大的方向进行，即向着△S孤立0的方向进行的。而当达到平衡时△S孤立=0，此时熵值达到最大。

假如不是孤立体系，则可以把体系与其四周的环境一起作为一个新的孤立体系考虑，熵增原理仍然是适用的。由此可以得出，自发反应是向着0的方向进行的。大家知道，在常压下，当温度低于273K时，水会自发地结成冰。这个过程中体系的熵是减小的，似乎违反了熵增原理。

但应注重到，这个体系并非孤立体系。在体系和环境间发生了热交换。从水变成冰的过程中体系放热给环境。环境吸热后熵值增大了，而且环境熵值的增加超过了体系熵值的减小。因而体系的熵变加上环境的熵变仍是大于零的，所以上述自发反应是符合热力学第二定律的。