第四节 化学反应进行的方向
一、自发过程与自发反应
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点:①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应
在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度。
二、化学反应进行方向的判据
1.焓判据(能量判据)
放热反应过程中体系能量降低,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。
2.熵判据
(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S。单位:J·mol-1·K-1。
(2)熵值大小的比较:同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵增原理:在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零。
(4)熵判据:用熵变来判断反应进行的方向。
3.复合判据
过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。