概要： 【老师】 由有序自发地转变为无序,体系的混乱度是增加的,那我们可以这样来理解,熵其实就是一个可以反应体系混乱程度的值。体系越混乱,熵值越大。 那熵变就是反应前后混乱度之差了。那我们怎么用这个差值来判断反应是否自发进行呢?大家来看下面的这几个例子: 【PPT】 1、冰→ 液态水 → 水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水 3、自发进行的吸热反应: N2O5分解: 2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol 碳酸铵的分解:(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 【老师】 水固态变为气态,是不是水分子由有序排列变为无序排列的过程呢?那这个时候,体系的混乱度会怎么样?也就是熵增加的过程。所以,物质由固态到液态再到气态的这个变化的过程就是一个熵增加的过程,S(固)<S(液)<S(气)。 同样的道理,晶体的溶解也是熵增的过程。那这两条反应呢?N2O5分解,由两体积变为有NO2和O2共
化学反应进行的方向,标签：中学化学教案,初三化学教案,http://www.67jx.com【老师】
由有序自发地转变为无序,体系的混乱度是增加的,那我们可以这样来理解,熵其实就是一个可以反应体系混乱程度的值。体系越混乱,熵值越大。
那熵变就是反应前后混乱度之差了。那我们怎么用这个差值来判断反应是否自发进行呢?大家来看下面的这几个例子:
【PPT】
1、冰→ 液态水 → 水蒸气
2、氯化钠晶体溶于水
3、自发进行的吸热反应:
N2O5分解: 2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
碳酸铵的分解:(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
【老师】
水固态变为气态,是不是水分子由有序排列变为无序排列的过程呢?那这个时候,体系的混乱度会怎么样?也就是熵增加的过程。所以,物质由固态到液态再到气态的这个变化的过程就是一个熵增加的过程,S(固)<S(液)<S(气)。
同样的道理,晶体的溶解也是熵增的过程。那这两条反应呢?N2O5分解,由两体积变为有NO2和O2共存的五体积,混乱度是增加的,那熵值也增加。同样的,碳酸铵的分解也是一个熵值增加的反应,那现在我们就可以总结出这几个反应的共同点是:
【PPT】
共同点:熵(S)增加
【老师】
同时也可以总结得出两个规定:
【PPT】
规定:
(1)体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小,熵值越小。
(2)同一物质,在气态时熵最大,液态时次之,固态时最小。
【老师】
那我们的熵判据就可以表述为:
【PPT】
熵(S)判据:
在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理。是在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。
【老师】
同样的,我们可以得到这么一个规律:
【PPT】
规律:
一般情况下,熵增的反应容易自发进行。
【老师】
这里要注意的几点和刚才的焓判据差不多:
【PPT】
注意:
(1)熵变只是反应能否自发进行的一种因素;
(2)熵变(△S)只决定于体系的始态和终态,与变化的途径无关;
(3)熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行,与化学反应速率无关。
【老师】
那我们是不是就终于找到了一个可以判断反应是否自发进行的判据呢?不是的,在熵判据里也有这么几个字“一般情况下”。而且大家看这个例子:
【PPT】
例:-10。C的水会自动结冰
【老师】
看来熵变也不能作为判断反应是否自发进行的独立依据。那现在怎么办?我们可以把两个判据合起来是不是。
那一个自发过程、自发反应就是要符合:
【PPT】
自发过程的两大变化趋势:
(1)能量趋于减小
(2)混乱度趋于增大
【老师】
用四个字总结就是“焓减、熵增”。我们把这个叫做符合判据,科学家们总结出了一条公式△G= △H-T △S,△G代表的是自由能,用自由能来判断反应进行的方向是最全面最科学的,当△G<0时,反应就可以自发进行,那现在就请同学们根据这个公式合和△H、△S的符号判断一下△G的符号,再利用△G来说明反应是否可以自发进行,填在这个表上面。
【PPT】
焓变△H 熵变△S 自由能△G 反应在该状况下能否自发进行
△H<0
- △S>0
+ △G<0 能
△H>0