化学反应方向.ppt

钛：密度小，抗腐蚀性能强。钛：密度小，抗腐蚀性能强。被广泛用于制造飞机、火箭、被广泛用于制造飞机、火箭、飞船等。医学上还用钛合金制飞船等。医学上还用钛合金制造人造骨骼，人造关节等。造人造骨骼，人造关节等。TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)TiCl4(l)+Mg(s)=Ti(s)+MgCl2(s)Zn+CuSOZn+CuSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+Cu+Cu2H2H2 2O 2HO 2H2 2+O+O2 22H2H2 2+O+O2 2 2H2H2 2OO点燃CaClCaCl2 2+Na+Na2 2COCO3 3=2NaCl+CaCO=2NaCl+CaCO3 3在一定温度、压强下，在一定温度、压强下，不借助不借助(光能、电光能、电能等）外部力量就能发生，或具有发生能等）外部力量就能发生，或具有发生的可能性的反应称为自发反应。的可能性的反应称为自发反应。交流交流研讨研讨在一定温度和压强下，化学反应在一定温度和压强下，化学反应朝着怎样的方向自发进行？朝着怎样的方向自发进行？高能状态高能状态高能状态高能状态低能状态低能状态低能状态低能状态水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往低处流低处流低处流低处流有趋向于能量降有趋向于能量降有趋向于能量降有趋向于能量降低的方向进行。低的方向进行。低的方向进行。低的方向进行。CHCH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l)H H=890kJ/mol890kJ/molH H+(aq)+OH(aq)+OH-(aq(aq)=H)=H2 2O(l)O(l)H H=57.3kJ/mol57.3kJ/mol4Fe(OH)4Fe(OH)2 2(s)+O(s)+O2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)=4Fe(OH)O(l)=4Fe(OH)3 3(s)(s)H H=444.3kJ/mol444.3kJ/molNHNH3 3(g)+HCl(g)=NH(g)+HCl(g)=NH4 4Cl(s)Cl(s)H H=176.9kJ/mol176.9kJ/mol一、焓判据一、焓判据在一定温度、压强下，化学反应在一定温度、压强下，化学反应容易向着放热的方向，即焓减小容易向着放热的方向，即焓减小的方向进行。的方向进行。2NH2NH4 4Cl(s)+Ba(OH)Cl(s)+Ba(OH)2 28H8H2 2O(s)=BaClO(s)=BaCl2 2(s)+2NH(s)+2NH3 3(g)+10H(g)+10H2 2O(l)O(l)NHNH4 4HCOHCO3 3(s)+CH(s)+CH3 3COOH(aq)=CHCOOH(aq)=CH3 3COONHCOONH4 4(aq)+CO(aq)+CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l)O(l)CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)H H=+178.2kJ/mol=+178.2kJ/mol2NaHCO2NaHCO3 3(s)=Na(s)=Na2 2COCO3 3(s)+CO(s)+CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(g)O(g)H H=+126.1kJ/mol=+126.1kJ/mol H H=+37.3kJ/mol=+37.3kJ/mol一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？下课铃一响下课铃一响，教室里会怎样？教室里会怎样？你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？克劳修斯克劳修斯（德国）（德国）熵的值越大，体系的混熵的值越大，体系的混熵的值越大，体系的混熵的值越大，体系的混乱度越大乱度越大乱度越大乱度越大CHCH4 4OO2 2COCO2 2H H2 2NHNH3 3186.15186.15205.03205.03214214130130192192H H2 2O(l)O(l)HNOHNO3 3(l)(l)BrBr2 2(l)(l)69.969.9156156152152NaClNaClFeFe金刚石金刚石金刚石金刚石SiOSiO2 2CuOCuO72.172.127.327.32.42.441.8441.8442.742.7标准状况下：标准状况下：1 mol不同物质的熵不同物质的熵S(J mol-1K-1)69.9J69.9J molmol-1-1K K-1-147.9J47.9J molmol-1-1K K-1-1188.7J188.7J molmol-1-1K K-1-1S(g)S(l)S(s)NHNH4 4HCOHCO3 3(s)+CH(s)+CH3 3COOH(aq)COOH(aq)=CH=CH3 3COONHCOONH4 4(aq)+CO(aq)+CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l)O(l)CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)2NaHCO2NaHCO3 3(s)=Na(s)=Na2 2COCO3 3(s)+CO(s)+CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(g)O(g)S S=334.3Jmol=334.3Jmol-1-1K K-1-1 S S=169.6Jmol=169.6Jmol-1-1K K-1-1 S S=184.0 Jmol=184.0 Jmol-1-1K K-1-1 S S叫做熵变叫做熵变叫做熵变叫做熵变 生成物的熵之和反应物的熵之和生成物的熵之和反应物的熵之和生成物的熵之和反应物的熵之和生成物的熵之和反应物的熵之和反例：反例：2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)S=39.4Jmol-1K-1在一定温度和压强下，化学反应在一定温度和压强下，化学反应容易容易向着混乱度增大即熵增的方向向着混乱度增大即熵增的方向进行进行。二、熵判据二、熵判据美国物理化学家吉布斯美国物理化学家吉布斯 三、复合判据三、复合判据 HT S当判据当判据0时，反应不自发进行时，反应不自发进行H H+(aq)+OH(aq)+OH-(aq(aq)=H)=H2 2OO (l)(l)H H=-57.3kJmol=-57.3kJmol-1-1 S S=80.7Jmol=80.7Jmol-1-1KK-1-1 放热放热放热放热熵增熵增熵增熵增吸热吸热吸热吸热熵减熵减熵减熵减放热放热放热放热熵减熵减熵减熵减吸热吸热吸热吸热熵增熵增熵增熵增TiOTiO2 2(s)+2Cl(s)+2Cl2 2(g)=TiCl(g)=TiCl4 4(l)+O(l)+O2 2(g)(g)H H=161.9kJmol=161.9kJmol-1-1 NHNH3 3(g)+HCl(g)=NH(g)+HCl(g)=NH4 4Cl(s)Cl(s)H H=-176.9kJmol=-176.9kJmol-1-1 S S=-38.4Jmol=-38.4Jmol-1-1KK-1-1 S S=-284.3Jmol=-284.3Jmol-1-1KK-1-1 S S=169.6Jmol=169.6Jmol-1-1KK-1-1CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)H H=178.2kJmol=178.2kJmol-1-1 TiOTiO2 2(s)+2Cl(s)+2Cl2 2(g)=TiCl(g)=TiCl4 4(l)+O(l)+O2 2(g)(g)H H=161.9kJmol=161.9kJmol-1 -1 S S=-38.4J mol=-38.4J mol-1-1K K-1-1TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(石墨石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)H=-59.2kJmol-1 S=141.0J mol-1K-1熵与信息：熵与信息：熵是量度我们对一个系统的熵是量度我们对一个系统的“不知程度不知程度”的量的量熵与环境熵与环境熵增就是污染熵增就是污染衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加，衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加，也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度增大，当熵值达极大值时即死亡，这是一个不增大，当熵值达极大值时即死亡，这是一个不可抗拒的自然规律。可抗拒的自然规律。熵与生命：熵与生命：