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。
扩展资料
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著程度,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。
参考资料来源:百度百科-反应方向
ΔG=ΔH-TΔS
G吉布斯函数变=焓变-熵变
1、在温度、压力一定的条件下,放热的熵增加的反应一定能自发进行;
2、在温度、压力一定的条件下,吸热的熵减少的反应一定不能自发进行;
3、当焓变和熵变的作用相反时,如果二者大小相差悬殊,可能某一因素占主导地位;
4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大,温度可能对反应的方向起决定性作用;
在恒压条件下,ΔH(焓变)数值上等于恒压反应热。
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。
以上内容参考:百度百科-焓变
熵变是指体系混乱程度的变化,熵变为正值说明体系的混乱程度增加,熵变为负值说明混乱程度减小.焓变是指体系内能的变化,焓变为正值说明反应放热体系能量减小,焓变为负值说明反应吸热体系能量增加.△G=△H-t△S,△H表示焓变,△S表示熵变,△G表示体系自由能,t表示温度.
熵指的是体系的混乱的程度,它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用,在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义,是各领域十分重要的参量。焓是一个热力学系统中的能量参数。规定由字母H(单位:焦耳,J)表示,H来自于英语Heat Capacity(热容)一词。
熵变就是不可以利用的能量的量焓变就是内能的减少 即做多少功