吉布斯自由能与化学反应自发性判据

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.4 吉布斯自由能与化学反响自发性判据,2.4.1,吉布斯自由能和热力学第二定律,2.4.2,标准生成吉布斯自由能,2.4.3,吉布斯亥姆霍兹方程,吉布斯自由能和热力学第二定律,1.,吉布斯自由能,G,定义,G H,TS,G,是状态函数,H,和,T,、,S,的组合，也是状态函数,吉布斯自由能和热力学第二定律,2. 热力学第二定律,任何等温等压不做非体积功的自发过程的吉布斯自由能G都将减小:,G 0，正反响非自发，逆反响自发,-称为反响方向的自由能判据(最小自由能原理),吉布斯自由能和热力学第二定律,3.,有非体积功,w,非,时的自由能判据,恒温恒压,做非体积功,w,非,时,的自由能判据,:,G,w,非,自发过程,G= w,非,平衡状态,G,w,非,非自发过程,即在恒温恒压条件下，封闭系统所能做的,最大非体积功,w,非,max,等于吉布斯自由能的减少：,G= w,非,max,吉布斯自由能和热力学第二定律,4. 熵判据和自由能判据的比较,由于一般的化学反响是在恒温恒压不做非体积功条件下进展的，所以就化学反响而言，自由能判据比熵判据更有用,2.4.2,标准生成吉布斯自由能,1),标准摩尔生成吉布斯自由能,(,f,G,m, kJ,mol,-1,):,某温度下，处于,标准状态,的各元素,最稳定单质,生成,1 mol,某纯物质的吉布斯自由能的改变量,指定处于标准状态的各元素最稳定单质的,f,G,m,=0,2.4.2,标准生成吉布斯自由能,2) 利用反响物和生产物的fGm计算反响的标准摩尔吉布斯自由能变rGm,例2.10,吉布斯亥姆霍兹方程,1),吉布斯,-,赫姆霍兹方程,因为：,G=H-TS,所以，对,等温过程,有：,G=H-TS,即：,r,G,m,= ,r,H,m,- T,r,S,m,标准态下,: ,r,G,m,= ,r,H,m,- T,r,S,m,在,T,不大且无相变条件下，其他温度的下的,H,和,S,可近似用,298 K,的数据代替；,例,2.11,吉布斯亥姆霍兹方程,2) 转变温度T转,rGm=rHm-TrSm，假设H、S同号，T改变时，可能改变rGm的正负，使反响逆转,rGm(T)=0时的温度称为转变温度,例2.12,本节作业：10-13，17(42-43页),祝各位同学中秋节快乐！,