b>怎样判断一个反应是否自发进行在化学反应中,判断一个反应是否能够自发进行,是领会化学经过路线和能量变化的重要环节。自发反应指的是在一定条件下无需外界持续提供能量即可自动发生的反应。判断一个反应是否自发进行,通常需要考虑热力学中的两个关键影响:焓变(ΔH)和熵变(ΔS),以及它们与温度(T)之间的关系。
了更清晰地分析这些影响,我们可以通过吉布斯自在能公式来判断反应的自发性:
$
DeltaG=\DeltaH-T\DeltaS
$
中:
$\DeltaG$为吉布斯自在能变化;
$\DeltaH$为焓变;
$\DeltaS$为熵变;
$T$为完全温度(单位:K)。
据$\DeltaG$的值,可以判断反应是否自发:
若$\DeltaG<0$,反应是自发的;
若$\DeltaG>0$,反应是非自发的;
若$\DeltaG=0$,反应处于平衡情形。
展资料与表格
反应条件 | ΔH(焓变) | ΔS(熵变) | 温度(T) | 自发性判断 | 说明 |
放热(ΔH<0) | 增加(ΔS>0) | 任意温度 | 任意 | 自发 | 焓减、熵增,无论温度怎样都自发 |
放热(ΔH<0) | 减少(ΔS<0) | 低温 | 低温 | 自发 | 焓减但熵减,只有在低温下才自发 |
吸热(ΔH>0) | 增加(ΔS>0) | 高温 | 高温 | 自发 | 焓增但熵增,只有在高温下才自发 |
吸热(ΔH>0) | 减少(ΔS<0) | 任意温度 | 任意 | 非自发 | 焓增且熵减,无论温度怎样都不自发 |
际应用举例
.燃烧反应(如木头燃烧)
ΔH<0(放热)
ΔS>0(气体生成,混乱度增加)
因此在常温下就能自发进行。
.水结冰
ΔH<0(放热)
ΔS<0(有序结构形成)
在低温下自发,高温下不自发。
.碳酸钙分解
ΔH>0(吸热)
ΔS>0(气体生成)
需要高温才能自发进行。
.盐溶解于水
ΔH≈0或微小正数
ΔS>0(离子分散)
通常在常温下自发。
么样?经过上面的分析分析可以看出,判断一个反应是否自发进行,不能仅凭单一影响,而需要焓变、熵变以及温度的影响。实际实验中,也可以通过测量反应的ΔG值或观察反应的热效应、体积变化等来进行判断。