化学反应的熵变与焓变在化学中的应用化学热力学,是研究化学变化和物理学变化中伴随发生的热量转换和传递学科
在对化学反应进行的方向和进行的程度做定量研究中,化学反应的熵变和焓变是判断化学反应能否自发进行的重要因素,它对解释化学疑难问题起着重要的理论指导作用
一、 化学反应方向和熵1、焓变不能做化学反应方向的判据事实证明,有许多化学反应是放热反应
例如: 注::上标“”代表压力为标准压力,表示 298
在反应式中用“”代表气体,用“ ”代表液体,“”代表固体,“”代表无限稀释溶液
这些反应的共同特点是放出热量
这些反应之所以能自发进行,皆因为体系放出热量之后热量降低了,从而处于一种稳定状态
这些热量的传导方向总是从高温到低温,水流的方向总是从高位到低位道理是一样的
体系都有从高能到低能,从不稳定到稳定状态的自发倾向
这是自然界的规律之一
上述事实说明,化学反应方向与焓变有关,自发的化学反应是向着体系焓值减少的方向进行的,反应的焓变为负值
通过上述分析可以初步得出这样的结论:当时,有利于化学反应向正反应方向进行
当时,不利于化学反应向正反应方向进行,而有利于化学反应向逆反应方向进行
但是,还不能因为上述事实存在,而简单的把焓变作为判断化学反应方向的独立根据,因为还有些是吸热反应
例如: 这些化学反应是向着吸热方向进行的,也就是向着体系焓值增加,焓变为正值的方向进行的
但也不能因为这种事实存在,而否定体系有从高能到低能,从不稳定到稳定状态的自发倾向的存在
实际上除焓变之外,还有其他因素与化学反应方向有关
2、化学反应方向与熵变进一步分析吸热反应的物理现象,例如: 在第一个反应中,体系由原来分子排列整齐的固体冰,熔化成分子排列比较混乱的液体水,这是一个自发的物理变化
在第二个反应中,体系由原来分子排列整齐的固体碳酸钙,分解成由两种物质分子组成的混合物,而且其中有一种是分子排列混