(化學)有沒有熵變和焓變的復合判據解釋不了的反應?

時間 2021-05-05 15:17:49

1樓:雙氫青蒿素

從高中角度看,已經夠了。

從大學角度看,動力學優勢的反應是無法解釋的。

通俗的說,gibbs自由能解釋的是誰更穩定,而不是哪個反應先發生。

2樓:煩惱時代劇

吉布斯自由能的含義是乙個化學反應能對外做多少功。

對外做功,吉布斯自由能小於零。反應自發。

自發的含義是不需要外界對它做功。就可以進行。

有些反應(例如光化學反應),會吸收外界能量。在這種情況下。儘管吉布斯自由能大於零,也是可以進行的。

3樓:

你要明白Gibbs自由能判據是如何推導出來的。

首先,自發過程的方向與限度如何判斷?

通過熱力學第二定律判斷。熱力學第二定律是這樣告訴我們的:

熱不可能由低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。

但直接用熱力學第二定律去判斷實際問題是一件非常困難的事情。

於是科學家們對熱力學第二定律做了量化的表達:

Clausius不等式: (>為不可逆,=為可逆,《為不可能)

Clausius不等式適用於封閉系統的任意過程

但是熱是難以計算的。因此人們對Clausius不等式應用到了一些特殊的過程中。

在絕熱系統中,因此將Clausius不等式應用到這樣的過程中,可以將熱力學第二定律表達為:

(>為不可逆,=為可逆,《為不可能)

而在孤立系統是環境不能以任意方式干涉的系統,在孤立系統中,不可逆過程必為自發過程

將Clausius不等式應用在等溫等壓過程之中,經過數學推導,最終得到:

(>為自發,=為可逆,《為不可能)

在沒有電功等非體積功的過程中, ,因此熱力學第二定律可以表達為:

(>為自發,=為可逆,《為不可能)

所以現在你應該明白:

「ΔG<0的過程是自發的」應用的條件是:等溫、等壓、無非體積功的封閉過程

在這個範圍之內,ΔG<0是可以判斷所有的物理/化學過程的。因為在這類過程中,ΔG<0實質上就是熱力學第二定律的表示式

但是,熱力學是不考慮時間這個緯度的。也就是說,熱力學只能告訴你這個過程是自發的,至於反應是在10^-7秒內發生,還是在10^20年內都完成不了,熱力學是無法判斷的。

要判斷化學反應的速率,需要依賴化學動力學……

4樓:程子醬

首先公式寫錯了。

吉布斯自由能變能夠判定反應是否為熱力學自發,這是這句話的正確表述。"熱力學自發"即指自由能變為負值的反應,所以這個判據現階段看是沒有例外的。

注意此處自由能變指的是條件自由能變而不是標準自由能變,條件自由能變=標準自由能變+RTlnQ。而標準自由能變=標準焓變-T標準熵變。所以即使乙個標準自由能變為正值的反應也不代表它不會發生,只是說它在標準條件下(濃度為1mol/L,氣體為1atm)不會正向發生。

條件自由能變能判定反應是否熱力學自發,但判定反應本身能否發生是動力學的事。煮個離子,氫氣和氧氣混合在一起,幾百年幾萬年都不會反應,但這個反應是熱力學自發的,但動力學能壘較高,只能由點燃來使反應發生。

大概是這樣,我不做計算化學和理論化學,所以也是個半吊子。

焓變和熵變是化學反應方向的判據。焓和熵這兩個物理量不一定只用來描述化學反應,也可以用來描述物理變化嗎?

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