如何判斷自發性和非自發性反應

在高中化學中，只需要定性分析，不需要計算。

高中化學選修課4：化學反應。

原理中提到了乙個公式：

g=h-t·s

其中 g 是吉布斯自由能。

h 是反應的焓變。

T是溫度，S是反應熵的變化。

吉布斯自由能的變化可以作為恆溫恆壓過程自發性和平衡性的標準，如果g為負，則反應有自發進行的趨勢。

焓變大致可以理解為反應的吸熱和釋放。 如果反應是放熱的，則h小於零，吸熱大於零。

熵是衡量系統混亂程度的數值。 熵變可以粗略地理解為表示反應產物和產物的物理狀態的物理量。 產生氣體的反應量，氣體物質的量。

對增加的反應是熵的增加。

反應。 綜上所述，1如果熵的焓增加，則g小於零，並且正反應是自發的。 如果熵還原焓增加，則g大於零，逆反應自發;

2.從公式可以看出，g在低溫下主要受h影響，g在高溫下主要受s影響。 所以：

如果反應的熵增大而焓增大，則低溫逆反應是自發的，高溫正反應是自發的。

如果反應的熵減小了焓，則低溫正反應是自發的，高溫逆反應是自發的。

需要注意的是，自發反應被定義為在給定條件下無需外部幫助即可自動啟動的過程或反應，而不是可以在沒有條件的情況下進行的反應。 例如，紅磷。

氧氣在室溫下不發生反應，但其反應是自發的。

同時，g的值越大，相應的正反反應就越有可能是自發的。

從反應的吉布斯自由能變化來看，吉布斯自由能變化小於0，可以是自發的。

或者根據濃度商（壓力商）與標準平衡常數的比較，如果濃度商（壓力商）小於標準平衡常數，則為正的和自發的。

對於水溶液中的氧化還原反應，也可以通過原電池的電動勢來判斷，電動勢大於0是自發的，否則不是自發的。

這僅通過物理化學吉布斯自由能來判斷。

在給定條件下，一旦觸發即可自動進行的過程或反應無需外部幫助，稱為自發反應。

鐵在潮濕的空氣中生鏽; 來自硫酸銅溶液的鐵。

銅被置換; 來自稀硫酸的鋅。

氫氣被置換等。

化學熱力學指出，熵增加和焓減少的反應必須是自發的。 自發的反應不一定是快速的反應。

如果沒有鈀作為催化劑，氫氧混合物在室溫常壓下可以長時間保持無明顯反應。 在相同條件下，自發反應的逆反應是非自發的，只有在給予外力做功的情況下才能進行。

注意。 反應總是在一定條件下發生。 為了討論反應的自發性，還需要指定反應的條件。

如果沒有對反應條件的解釋，只說“某某反應不是自發的”和“某某反應是自發的”，其實是指在長友的溫度和常壓下進行的反應。 “一定條件”是指“一定的溫度和一定的壓力”。

與吉布地。 自由能計算公式 （ g

H-T S）來判斷反應是否能自發進行，我們可以看到T對G的值有影響，在某些情況下，可以確定G是大於0還是小於0;其中 h 是與溫度和壓力相關的物理量。

因此，關於g是否大於0或小於0的討論實際上是在一定的溫度和壓力下進行的。

自由能。 g = h- s t，h 是焓變，s 是熵變。 當自由能小於0時，反應可以自發; 自由能大於0，反應不能自發。 可以看出，焓減小，熵增大。

有利於反應的自發滲透。

下面就來具體介紹一下岩石的失敗。

1.判斷反應是否自發的最基本標準是勢格準則，即自發反應始終朝著電位遞減的方向發展。

2.等溫同壓，不做非體積功的反應僅具有化學勢。

在這個術語中，化學勢是部分 Mole Gibbs 函式。

因此，有一種俗語說，枯萎的吉布斯變得小於0，反應可以是自發的。

3. 如果系統中有非容積性工作，例如電氣工作。

這涉及兩個電位，乙個化學勢和乙個電勢，如果反應是自發的，它必須是化學勢和電勢的總和，電勢降低。 這就會導致化學勢增大，電勢減小，電勢下降多於化學勢增加的情況，使化學勢和電勢之和仍然減小，反應仍然是自發的，但僅憑吉布斯函式判斷是錯誤的。

4.要討論乙個變化是否自發，首先要確定該變化是否涉及其他非體積性功，如電氣功，如果是，則不能用吉布斯函式變化來判斷，因為通常的吉布斯函式變化只代表化學咬合，必須將勢加作為和判斷。 準則的使用必須滿足約束條件，如果系統發生變化，條件不同，則原準則不適用。

化學反應自發性的判斷：

1、自發過程：在一定條件下，可以在沒有外力的情況下自動進行。

2.焓判斷：乙個自發的過程，系統趨向於從高能狀態轉變為低能狀態。 到化學。

就反應而言，放熱反應往往是自發的。 然而，吸熱反應也是自發的，也有非自發的發熱反應。

3.熵變判斷：在與外界隔離的系統中，自發過程會導致系統熵的增加。

4.判斷肢體梁的自由能變化的方法

g 0，反應自發地向前進行。 g 0，反應處於平衡狀態。 g 0，反應自發地反向進行。

放熱熵增加的反應當然是自發反應。

h＜0，△s＞0，△g＜0

熵吸熱減小的反應當然是非自發反應。

h 0， 日曆 s 0， g 0

熵減的放熱反應，降低溫度，有利於反應的自發進行。 h 0，s 0，g 0 保證 g，t 降低。

通過吸熱增加熵的過程，提高溫度，有利於反應的自發發生。 h 0， s 0，為保證g 0，t應抬得足夠高。

為了確定反應是否可以自發，它基於以下公式：g

h t s， g – 吉布斯自由能變化， h – 焓變， s – 熵變.

t – 開爾文溫度。

使用吉布斯自由能準則確定反應是否可以自發進行。 如果μ回答g<0反應可以自發進行; 否則，不應自發完成。 在恆溫恆壓下：

當 h<0、s>0 時，反應自發進行。

當h>0，s<0時，反應不是自發的;

當h>0和s>0時，需要在較高溫度的條件下自發進行。

當h<0和s<0時，需要在較低溫度的條件下自發進行。