《第四节 化学反应进行的方向》PPT课件.ppt
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1、第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第四节第四节 化学反应进行的方向化学反应进行的方向石家庄石家庄 侯建强侯建强化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向化学反应速率化学平衡?化学反应原理的组成部分化学反应原理的组成部分自发反应:在自发反应:在一定条件一定条件一定条件一定条件下下不不不不需外界帮助就能需外界帮助就能自动自动自动自动 进行的反应,称为自发反应。进行的反应,称为自发反应。自发过程:在自发过程:在一定条件一定条件一定条件一定条件下,下,不不不不借助外部力量就能借助外部力量就能 自动自动自动自动进行的过程。进行的过程。清清识识知知单单Company Log
2、o自然界中水总是从高处往低处流;自然界中水总是从高处往低处流;自然界中水总是从高处往低处流;自然界中水总是从高处往低处流;电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动;电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动;电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动;电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动;室温下冰块自动融化;室温下冰块自动融化;室温下冰块自动融化;室温下冰块自动融化;墨水扩散;墨水扩散;墨水扩散;墨水扩散;食盐溶解于水;食盐溶解于水;食盐溶解于水;食盐溶解于水;火柴棒散落等。火柴棒散落等。火柴棒散落等。火柴棒散落等。思思思思与与与与题题题题问问问问考考考考 这些生活中的现象将向何方发展,我们非
3、常清楚,因为它们有明显的自发性其中是否蕴藏了一定的科学原理?能量由高到低能量由高到低下列反应在一定条件下都能自发进行,你知道这下列反应在一定条件下都能自发进行,你知道这些反应能自发进行的主要原因吗?些反应能自发进行的主要原因吗?C C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g)=3CO(g)=3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l)H=-2217.5 kJ H=-2217.5 kJmolmol-1-12Na(s)+Cl2Na(s)+Cl2 2(g)=2NaCl(s)(g)=2NaCl(s)H=-822 kJ H=-822 kJmolmol-1-14Fe(s)+3O4
4、Fe(s)+3O2 2(g)=Fe(g)=Fe2 2O O3 3(s)(s)H=-1648.4 kJH=-1648.4 kJmolmol-1-1H H2 2(g)+F(g)+F2 2(g)=2HF(g)(g)=2HF(g)H H=-546.6 kJ-546.6 kJmolmol-1-1 道道知知你你吗吗共同特点:共同特点:H O H O 即放热反应即放热反应放热反应使体系能量降低,能量越低越放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定,稳定,H O H O 有利于反应自发进行有利于反应自发进行清清识识知知单单1 1、能量判据(焓判据)、能量判据(焓判据)反应物的总能量反应物的总能量高高生成物的总能量
5、生成物的总能量低低放放热热反反应应H H0 Company Logo日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律验规律能量判据(焓判据)能量判据(焓判据)体系趋向于从体系趋向于从高能状态高能状态转变为转变为低能状态低能状态(这时体系会对外做(这时体系会对外做功或者释放热量即功或者释放热量即H 0H 0)。)。思考:是不是所有自发进行的化学思考:是不是所有自发进行的化学 反应都是放热的?反应都是放热的?思思与与题题问问考考结论:结论:H OH O有利于反应自发进行,有利于反应自发进行,但自发反应不一定要但自发反应不一定要H OH O2NH2NH4 4Cl
6、(s)+Ba(OH)Cl(s)+Ba(OH)2 28 8 H H2 2O(s)=NHO(s)=NH3 3(g)+BaCl(g)+BaCl2 2(s)+10H(s)+10H2 2O(l)O(l)2N2N2 2O O5 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2 (g)(g)(NH(NH4 4)2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g)(g)焓变只是反应能否自发进行的一个因素焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。思思
7、与与察察观观考考H OH O有序有序混乱混乱讨讨与与流流交交论论2、反应熵变与反应方向、反应熵变与反应方向为了解释这样一类与能量状态的高低无关为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,提出了在自然界还存在的过程的自发性,提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素着另一种能够推动体系变化的因素1、在密闭条件下,体系由有序自发地转在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向变为无序的倾向称为称为熵熵。由大量粒子组成的体系中,用熵来描述体由大量粒子组成的体系中,用熵来描述体系的混乱(或无序)的程度系的混乱(或无序)的程度2、符号用、符号用S表示。表示。3、熵、熵值越大,值越大,体
8、系混乱度越大体系混乱度越大。同一物同一物质质,S(g)S(l)S(s)。)。Company Logo1 1、同一物质气态时熵值、同一物质气态时熵值最大最大,液态,液态较小较小,固态时,固态时最小最小。2 2、固体的、固体的溶解溶解过程、墨水过程、墨水扩散扩散过程和气体过程和气体扩散扩散过程。过程。3 3、反应过程中气体物质的量、反应过程中气体物质的量增加增加的反应。的反应。导致混乱度增加的一些因素导致混乱度增加的一些因素清清识识知知单单4、熵变和熵增原理、熵变和熵增原理(1)熵变()熵变(S)化学反应中要发生物质的变化或物化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化质状态的变化,因此存在着熵变。
9、因此存在着熵变。S=S反应产物反应产物S反应物反应物 产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值(应,熵变通常都是正值(S 0),为熵增加),为熵增加反应反应。许多熵增反应在常温常压下能自发进行,有些在室温条许多熵增反应在常温常压下能自发进行,有些在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行。件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行。(2)在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的)在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这个原理叫做熵增大,这个原理叫做熵增原理熵增原理。该原理是用来判断过。该原理是用来判断过程
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