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课件网) 第四节 化学反应进行的方向 金属Na与水能够自发反应生成氢氧化钠和氢气, 而氢氧化钠和氢气却不能够自发反应生成金属钠与水，为什么呢？ 化学反应原理的三个重要组成 ？ 化学反应进行的快慢———化学反应速率 化学反应的限度———化学平衡 化学反应进行的方向——— 水 流 电 流 传 热 自发 高处 低处 自发 高电位 低电位 自发 高温 低温 留意生活 1.这些自发进行的过程，前后能量有什么变化呢？ 讨 与 流 交 论 2.自然界中还有很多自然而然发生的现象，请同学们联系生活，列举一些能量降低的变化。 日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律∶自发过程体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量即△H 0）。 经验规律 ＜ 一、焓判据 例：以下自发反应可用能量判据来解释的是( ) A、Ba(OH)2?8H20与NH4Cl的反应 B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol D 19世纪，化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应自发进行，吸热不能自发进行。是真的吗？ 结论：△H < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < 0 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 焓变只是反应能否自发进行的一个因素，而不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。 △H ﹥ 0 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) △H=+56.7kJ/mol (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ/mol 气体扩散 液体扩散 将少量硝酸铵溶于水， 测量温度的变化 人们提出在自然界还存在另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系有从有序自发地转化为无序的倾向 有序 无序（混乱） 克劳修斯 （德国） 熵 S 体系混乱度越大，熵值越大； 体系混乱度越小，熵值越小。 熵—指体系混乱的程度 1.这些自发进行的过程中，粒子混乱度发生了什么变化？ 讨 与 流 交 论 2.请同学们联系生活，列举一些混乱度增大的变化。 1、同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。 2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。 3、反应过程中气体物质的量增大的反应。 混乱度增加(熵增)的一些因素? 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变（符号△S）大于零。这个原理也叫做熵增原理 经验规律 二、熵判据 Na + KCl = NaCl + K ? Na (l) + KCl (l) = NaCl (l) + K (g) 自发反应（过程）一定是熵增加的反应（过程）吗？ 结论： △S > O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△S > O 熵变只是反应能否自发进行的一个因素，而不是唯一因素。只根据熵变来判断反应方向是不全面的。 -10℃的液态水就会自动结冰为固态，△S < O 2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=-39.35J·mol-1·K-1 化学反应自发进行的最终判据到底是什么呢？ 三、复合判据 视 学 科 野 △G=△H-T△S 自由能变化△G 自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响 当△G<0时，反应为自发反应 当△G>0时，反应为非自发反应 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 ΔH<0 ΔS>0 ΔH>0 ΔS<0 ΔH<0 ΔS<0 ΔH>0 ΔS>0 自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断 △G=△H-T△S 反应能否自发还与温度有关 2．过程的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 【注意】 1．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。 金属Na与水能够自发反应生成氢氧化钠和氢气, 而氢氧化钠和氢气却不能够自发反应生成金属钠与水，为什么呢？ 影响因素： 化学反应的方向 反应焓变 反应熵变 共同 影响 吸热 放 ... ...
