2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 KJ/mol
(学生总结)以上反应共同点:全是放热反应,△H<0
【板书】一、焓判据:放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向。
H<0 ,利于反应自发进行。
(指出)多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应也能自发进行,如
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
因此,反应焓变是反应能否自发进行的有关的一个因素,但不是唯一的因素。要判断一个反应是否能自发,还要结合另一个判断方法-熵判据。
(引导)从两个方面指出:扑克牌经过多次洗牌后,花色和序号是无规律的机会多还是按照花色和序号有规律排列的多?有序排列的火柴散落成无序状态,哪一种状态比较稳定?
(结论)体系有从有序状态转化为无序状态的趋势。
【板书】二、熵判据:
熵;热力学上用来表示混乱状态的物理量,符号为S
反应熵变△S=生成物总熵-反应物总熵
(讲解)体系的有序性越高,即混乱度越低,熵值就越小。有序变为无序--熵增的过程。这一经验规律叫做熵增原理。
熵判据: △S>0,有利于反应自发进行。
导致混乱度增加的因素
1、同一物质,在气态时熵最大,液态时次之,固态时最小。即S(g) >S(l) >S(s)
2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。
3、产生气体的反应和气体物质的量增加的反应
熵变是判断反应进行方向的另一个因素
【合作探究】综上所述,体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行,焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向,那如何全面正确的判断化学反应进行的方向呢?
学生分组讨论得出最后的结论。
【展示反馈】
焓变 熵变 化学反应能否自发进行 H<0 S>0 反应自发进行 H>0 S<0 反应不能自发进行 H<0 S<0 不能定性判断 H>0 S>0 不能定性判断
【板书】三、复合判据:△G = △H - T△S,(△G叫做自由能,T为热力学温度,通常取正值。)
【评价提升】
要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变,即"焓减,熵增"。我们把这个叫做复合判据。公式为:△G = △H - T△S,△G叫做自由能。
恒温恒压下,判断化学反应进行的方向的依据