一、化学反应的方向
1.化学反应具有方向性,不少化学反应的正反应能自发进行,而其逆反应没办法自发进行。
2.自发反应:在一定条件下不需要外界帮就可以自动进行的反应。
二、判断化学反应方向的依据
1.能量判据
自然界中的自发过程,都拥有由能量非常高状态向能量很低状态转化的倾向;大部分放热反应都可以自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应越完全。
反应的焓变是制约化学反应能不能自发进行的因素之一。
2.熵判据
(1)熵
用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S。单位:J?mol-1?K-1。
(2)熵值大小的比较
同一种物质不一样状态时熵值大小为S(g)S(l)S(s)。
(3)熵变:反应前后体系熵的变化,符号为ΔS。
若出现变化后体系的混乱度增大,该过程的ΔS0,反之,ΔS0。
(4)熵变与化学反应自发性关系
ΔS0,反应自发进行;ΔS0,反应不可以进行。化学反应的ΔS越大,越促进反应自发进行。
3.复合判据
体系能量降低(ΔH0)和混乱度增大(ΔS0)都拥有促使反应自发进行的倾向,判断反应的自发性一定要综合多方面因素慎重考虑清楚反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时:
(1)当ΔH0,ΔS0时,反应自发进行。
(2)当ΔH0,ΔS0时,反应不可以自发进行。
(3)当ΔH0,ΔS0时,反可以在很低温度下自发进行。
(4)当ΔH0,ΔS0时,反可以在非常高温度下自发进行。
化学反应进行的方向: 在一定的条件下,一个化学反应能不能自发进行,既可能与反应的焓变相关,又可能与反应的熵变相关。在温度、压力一定的条件下,化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果。
针对一个可逆反应,化学方程式代表的不单单是可以从左往右进行也可从右往左反应;这个问题就有一个方向性。
举个简单的例子吧,二氧化碳既可以溶解到水中,又可以从水中脱离出来,这是两个方向,看看情况,它是更倾向于哪一种,比如当温度升高时,它会倾向于离开水,化学反应进行的方向就是向着二氧化碳离开水的方向进行。
如2H2+O2=2H2O,生成水的方向为进行方向;假设反应是可逆的,则从产物到合成物是逆反应;而假设反应中有副反应,则又有称为歧反应。
焓判据中的能量变化是指正负问题,纯粹的焓判据或熵判据都不可以准确判断反应进行的方向。化学反应能不能自发进行是由吉布斯自由能决定的,即△G=△H-T△S,若△G0,反应一定能自发进行,反之,一定不可以自发进行。
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