《水物理化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 化学平衡

第二章化学平衡 △F△S pe ln(10 (-RT) (-nF) △G rtin ( o) RT In(o) 1g(A/q)-1m(/Q) E ln(10 (-RT) (-nF) △团ΔS 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 T T pε lg(K ) ln(K ) n ln(10) (-RT ) pε lg(K /Q ) ΔrG m E n ln(10) ln(K /Q ) (-RT ) ΔrH m ΔrS m Δ E rG m ΔrH m ΔrS m (-n F)-1 lg(Q ) ln(Q ) 1 -1 -1 1 1 1 -RTln(Q ) 1 -1 1 -1 ln(Q ) RT nF (-n F)-1 第二章 化学平衡

第二章化学平衡 6化学反应体系 6热力学基本方程 6化学反应的方向与限度 8为什么化学反应通常不能进行到底 6化学反应亲和势 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 第二章 化学平衡  化学反应体系  热力学基本方程  化学反应的方向与限度  为什么化学反应通常不能进行到底  化学反应亲和势

化学反应体系 化学反应体系:封闭的单相体系,不作非膨胀 功,发生了一个化学反应,设为 D+e+…→)fF+xG+ 各物质的变化量必须满足: 0=∑vB 根据反应进度的定义,可以得到 dn d2= dn B B 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 化学反应体系 化学反应体系： 封闭的单相体系，不作非膨胀 功，发生了一个化学反应，设为： d e f g D E F G + +  → + +  B B 0 B = 各物质的变化量必须满足： B d B d   n = d d nB B =  根据反应进度的定义，可以得到：

热力学基本方程 dG=-Sd7+ldp+∑ndmn B 等温、等压条件下, (dG7p=∑dh=∑ B B OG 5 ∑va (a) B 当2=1mol时: (△G ∑ BAB B 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 热力学基本方程 = − + +  B dG SdT Vdp  B dnB , B B B B B B （ ）d d d G n T p = =       B B (d d ) n =  等温、等压条件下， , B B B ( ) (a) T p G     =   当  = 1 mol 时： r m , B B B (b) （ ）  = G T p  

热力学基本方程 这两个公式适用条件: (1)等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应; (2)反应过程中,各物质的化学势山保持不变。 公式(a表示有限体系中发生微小的变化; 公式(b)表示在大量的体系中发生了反应进度等 于1mol的变化。这时各物质的浓度基本不变,化学势 也保持不变。 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 热力学基本方程 这两个公式适用条件： （1）等温、等压、不作非膨胀功的一个化学反应； （2）反应过程中，各物质的化学势  B 保持不变。 公式（a)表示有限体系中发生微小的变化； 公式(b)表示在大量的体系中发生了反应进度等 于1 mol的变化。这时各物质的浓度基本不变，化学势 也保持不变

化学反应的方向与限度 用(),n,∑vA或(AGm判断都是等效的 (△Gn)n0反应自发地向左进行,不可能自发 向右进行 (△Gm)7n=0反应达到平衡 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 化学反应的方向与限度 用 , B r m , 判断都是等效的。 B ( ) , ( ) T p B T p G   G      或 r m , ( )  G T p  0 反应自发地向右进行 r m , ( ) 0  G T p  反应自发地向左进行，不可能自发 向右进行 r m , ( ) 0  G T p = 反应达到平衡

化学反应的方向与限度 用()判断,这相当于G~图上曲线的斜率 因为是微小变化,反应进度处于0~1mo之间。 袋题自发向右进 )。0反应自发向左进 ),=0 趋向平衡 G 0n=0反应达到平衡 体亲的吉布斯自由能和引的关亲 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 化学反应的方向与限度 用 判断，这相当于 图上曲线的斜率， 因为是微小变化，反应进度处于0~1 mol之间。 T p G , ( )   G ~  ( ) ,  0   T p G  反应自发向右进 行，趋向平衡 ( ) ,  0   T p G  反应自发向左进 行，趋向平衡 ( ) , = 0   T p G  反应达到平衡

2化学反应的平衡常数和等温方程式 金任何气体B化学势的表达式 金化学反应等温方程式 金热力学平衡常数 雷用化学反应等温式判断反应方向 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2 化学反应的平衡常数和等温方程式  任何气体B化学势的表达式  化学反应等温方程式  热力学平衡常数  用化学反应等温式判断反应方向

任何气体B化学势的表达式: 2(T,p)=(7)+RThB 式中为逸度,如果气体 P是理想气体,则f=Pn 将化学势表示式代入(AGm)的计算式,得 (△Gm)n=∑ ∑ν此(T)+∑ VBRTIn& 令: B △Gn)xn=△Gm()+∑ VBRTIn B △,Gm(7)称为化学反应标准摩尔Gib自由能变化 值,只是温度的函数。 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 将化学势表示式代入 ( r G m ) T , p 的计算式，得： 式中 为逸度，如果气体 是理想气体，则 。 B f B pB f = 任何气体B化学势的表达式：   = + p f T p T RT B B B  ( , )  ( ) ln  =  B r m , B B ( G ) T p       = B r B B G (T) ν μ (T) 令： m     =  + B B , B ( ) ( ) ν ln p f r Gm T p r Gm T RT 称为化学反应标准摩尔Gibbs 自由能变化 值，只是温度的函数。 G (T) r m       = + B B B B B B ν μ (T) ν ln p f RT

化学反应等温方程式 有任意反应CD+eE+…→gG+hH+ △G=△G+RThn (fG/p2°)(fn/p2° (f/p2°)(/p △Gm(m)+RThg 这就是化学反应等温方程式。Q称为“逸度商” 可以通过各物质的逸度求△G()值也可以通过 多种方法计算,从而可△Gn的值。 上一内容下一内容今回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 化学反应等温方程式 有任意反应 d e g h D E G H + + → + +    =  +      e E d D h H g G ( ) ( ) ( ) ( ) ln f p f p f p f p r Gm r Gm RT r Gm T RT Qf =  ( ) + ln  这就是化学反应等温方程式。 称为“逸度商” ， 可以通过各物质的逸度求算。 值也可以通过 多种方法计算，从而可得 的值。 Qf  r G m G (T) r m  