等温方程式与平衡常数

合集下载

等温方程式与平衡常数

等温方程式与平衡常数

3.2 等温方程式与平衡常数3.2.1 化学反应等温方程式的导出★ 对一般的化学反应,一定温度下a A(s) +d D(g) ==== x X(l) + y Y(g)——化学反应等温方程式3.2.2 热力学平衡常数——热力学平衡常数的定义(标准平衡常数)∑==∆∂∂ii Gm r p T r G μνξ,)(ii i ln )(a RT T state reference +=μμ∑∑∑∑+=+===∆ΘΘ∂∂i p T r ii i i i ii G m r a RT a RT G νξμννμνμνln )ln ()(,∑ΘΘ=∆i i G μνm r 令:d Da A yYx X a a a aa J =定义活度商:aJ RT G G ln mr m r +∆=∆Θ.,m r ][0eq d Da A y Y x X eqa aa a a a J K G ===∆Θ常数:定义化学反应标准平衡平衡状态:d Da A y Yx X a a a aa J =比较:活度商:0ln m r m r =+∆=∆ΘΘa K RT G G ]/)(exp[)(:ln RT T G T K or K RT G m r a am r ΘΘΘΘ∆-=-=∆由化学反应的等温方程式:=∆m r G θmr G ∆+a nQ RT 式中 =∆m r G ∑iii u vθm r G ∆∑=ii i u v θ由于θi u 只是温度的函数,故θm r G ∆也只是温度的函数,θm r G ∆确定反应的限度,m r G ∆确定反应的方向。

3.2.3 关于平衡常数计算的θm r G ∆因p K RT G ln -=∆ ,所以求p K 需要 G ∆。

求G ∆通常有下面几种方法: (1)由公式S T H G ∆-∆=∆求H ∆由物质的生成焓或燃烧焓求, S ∆由热力学第三定律求。

(2)由物质的标准生成吉布斯自由能i f G ,∆求∑∆=∆ii f i G G ,ν(1)i f G ,∆的定义同i f H ,∆类似。

化学反应的平衡常数和等温方程一

化学反应的平衡常数和等温方程一
一、化学反应的方向和限度
对行反应: Reactants forward Products
backward
当反应达到平衡态时,具有下列特征: 1.系统中各物质的数量不再随时间而改变。即反应
进度达到极限值—eq(反应的限度)。
2.宏观上看反应停止了,实际上达到动态平衡。
rate(forward)= rate(backward) 3.平衡不受催化剂的影响 4.反应条件不仅能影响平衡,还能改变反应方向。
例如由苯合成苯胺可以有以下三个途径:
1 C6H6(l)+HNO3(aq)H2O(l)+C6H5NO2(l)
rGm = –104 kJmol-1
C6H5NO2(l)+3H2(g) 2H2O(l)+C6H5NH2(l)
rGm = – 467.3 kJmol-1
2 C6H6(l)+Cl2(g)HCl(g)+C6H5Cl(l)
a i i
i
理想气体
ai ------- pi /p
实际气体
ai ------- fi /p
理想溶液
ai ------- xi
理想稀溶液 ai ------- c/c, m/m
纯液(固)体 ai -------- 1
§4.2 反应的标准吉布斯自由能变化rGm 一、rGm和rGm的关系 二、标准生成吉布斯自由能 fGm

ii
<0 正向自发; =0 平衡; >0 逆向自发
反应系统的吉布斯自由能G 如何随 变化呢 ?
设一简单的理想气体反应:
( )T,p A(g)
B(g) A*>B* , 即Gm,A*>Gm,B*
=0 nA=1mol

化学平衡与标准平衡常数-化学反应等温方程式 反应商 化学反应等温方程式的应用

化学平衡与标准平衡常数-化学反应等温方程式 反应商 化学反应等温方程式的应用
基础化学
所谓非标准态,是指等压等温条件中参与反应 的气体的瞬时分压不是标准压力pΘ,参与反应、处 于溶液状态的物种的瞬时浓度不是标准浓度 cΘ(1mol·L-1)。
基础化学
热力学已证明,对任意一可逆的化学反应 aA+dD=eE+fF
其非标准态下△rGm可用化学反应等温方程式计算:
△rGT,P =△rGTΘ+RT1nJ
二、化学反应等温方程式
——非标准态下吉布斯自由能变△rGT,P的计算
△rGΘm 只能判断标准态下化学反应自发进行 的方向。实际应用中,反应混合物很少处于相应 的标准态。反应进行时,气体物质的分压和溶液 中溶质的浓度均在不断变化之中,直至平衡, △rGm =0。△rGm不仅与温度有关,而且与体系 组成有关。

c Z
n2

c0

pH2
p
0

J=

c H


c0
2
基础化学
如醋酸的解离平衡
HAc(aq)+ H2O(aq)
其反应商J的表达式为:
H3O+(aq) &##43; / c )(cAc(cHAc / c )
/ c )
基础化学
化学反应等温方程式的应用
若反应进度为1mol,则上式又可表达为
△rGm =△rGmΘ+RT1nJ
基础化学
上式中R是气体常数,T是热力学温度。J称为反应商 ( reaction quotient),量纲为1,其表达式为:
J=
cE
c0
e


pF
f
p
0


c
A
c
0

52化学反应等温式和平衡常数

52化学反应等温式和平衡常数
∅ g ∅ h
( fG p ) ( fH p ) … ∆ r Gm = ∆ r G + RT ln ∅ d ∅ e ( fD p ) ( fE p ) …
∆r G = − RT ln K
∅ m ∅ f
K ∅称为热力学平衡常数,它仅是温度的函数。在 f 数值上等于平衡时的“逸度商”,是量纲为1的量, 单位为1。因为它与标准化学势有关,所以又称为 标准平衡常数。
板书水的生成反应方程2种 问的 问的K 板书水的生成反应方程 种,问的 f θ, ∆G 关系
∆rG
∅ m, 2
= 2∆ r G
∅ m ,1
K
∅ f ,2
= (K )
∅ 2 f ,1
习题P240,5-2 习题
∑ν B ∑ν B 1 RT θ = Kc θ 提示: 提示 K P = K P P θ P ∑ν B ∑ν B p p = Kx θ = Kn θ p ∑ nB p B
∑ν B ∑ν B 1 RT θ KP = KP θ = Kc θ P P
∑ν B p = Kx θ p
K n = ∏ (nB )eq
B
∑ν B p = Kn θ p ∑ nB B
可以具体方程提问
νB
dD + eE +L → gG + hH +L
1. 用压力表示的经验平衡常数 K p g h pG ⋅ pH L νB K p = d e = Π pB pD ⋅ pE L B 当 ∑ B =0时, Kp的单位为1。 ν
2.用摩尔分数表示的平衡常数
Kx
g h xG ⋅ xH L νB K x = d e = Π xB xD ⋅ xE L B Dalton 对理想气体,符合Dalton分压定律,

3.3化学反应等温方程式和平衡常数

3.3化学反应等温方程式和平衡常数

pB r Gm (T , p) r Gm (T ) B RT ln p B

pB= pθ时反应的吉布斯能变为为标准吉布斯能变
aA+dD

gG+hH
G
pB r Gm (T , p) r Gm (T ) B RT ln p B
pG g p H h ( ) ( ) p p r Gm (T ) RT ln p a pD d ( A ) ( ) p p
r Gm (T ) RT ln Qp
Qp:压力商

当反应达到平衡时: r Gm (T , p) 0
pG g pH h ( p ) ( p ) eq r Gm (T ) RT ln p A a pD d ( p ) ( p ) eq
G

(2)T 1200K 0.3 0.3 p p Qp 0 . 9 K 0.73 0.5 0.2 p p 反应逆向进行
例2: 在288将适量CO2引入某容器,测得CO2压力为0.025pθ,若加入 过量NH4COONH2(s),平衡后测得体系总压力为0.0639pθ,求 288K时反应 NH4COONH2(s) 2NH3(g)+CO2(g)的K θ NH4COONH2(s) 始 2NH3(g)+CO2(g) 0.0259pθ
G

平衡
2p 0.0259pθ+p
p= 0.01267pθ
平衡时总压:0.0259pθ+3p = 0.0639pθ
K Leabharlann 2 pCO2 pNH 3
( p )3
(0.0259 0.01267 ) 100 (0.01267100) 2 1003

等温方程式与平衡常数

等温方程式与平衡常数

3.2 等温方程式与平衡常数3.2.1 化学反应等温方程式的导出★ 对一般的化学反应,一定温度下a A(s) +d D(g) ==== x X(l) + y Y(g)——化学反应等温方程式3.2.2 热力学平衡常数——热力学平衡常数的定义(标准平衡常数)∑==∆∂∂ii Gm r p T r G μνξ,)(ii i ln )(a RT T state reference +=μμ∑∑∑∑+=+===∆ΘΘ∂∂i p T r i i i i i ii Gm r a RT a RT G νξμννμνμνln )ln ()(,∑ΘΘ=∆i i G μνm r 令:d Da A y Yx X a a a aa J =定义活度商:aJ RT G G ln m r m r +∆=∆Θ.,m r ][0eq d Da A y Y x X eqa aa a a a J K G ===∆Θ常数:定义化学反应标准平衡平衡状态:d Da A y Yx X a a a aa J =比较:活度商:0ln m r m r =+∆=∆ΘΘa K RT G G ]/)(exp[)(:ln RT T G T K or K RT G m r a am r ΘΘΘΘ∆-=-=∆由化学反应的等温方程式:=∆m r G θmr G ∆+a nQ RT 式中 =∆m r G ∑ii i u vθm r G ∆∑=ii i u v θ由于θi u 只是温度的函数,故θm r G ∆也只是温度的函数,θm r G ∆确定反应的限度,m r G ∆确定反应的方向。

3.2.3 关于平衡常数计算的θm r G ∆因p K RT G ln -=∆ ,所以求p K 需要 G ∆。

求G ∆通常有下面几种方法: (1)由公式S T H G ∆-∆=∆求H ∆由物质的生成焓或燃烧焓求, S ∆由热力学第三定律求。

(2)由物质的标准生成吉布斯自由能i f G ,∆求∑∆=∆ii f i G G ,ν(1)i f G ,∆的定义同 i f H ,∆类似。

无机化学-化学平衡-平衡常数和自由能变

则应除以1.0×105 KPa,得相对压力,然后再进行计算。
③ 若式中PA ,PB,PC 都等于标准压力,则
lg
Q
=
lg
(pA
/
( pC / p )q p )m ( pB /
p
)n
= lg1 = 0
则 G = G 就是热力学标准态
④ 若体系处于平衡状态,则 G =0
GT = G + 2.303 RT lg
① 标准态,298 K
rGm = fGm(生成物) - fGm(反应物) G = - 2.30 RT lg Kp
② 标准态,任意温度
G (T) = H - TS G = - 2.30 RT lg Kp
2、非标准状态
Van’t Hoff 等温式:
GT = G + 2.303 RT lg Q G = - 2.303 RT lg Kp
或 lgK θ Gθ (T )
2.303RT
G = G + 2.303 RT lg Q
可用于计算rG 的公式有: Gm = fGm (生成物) - fGm (反应物) 标准态,298 K rGm = rHm - T rSm,标准态, T K rG = - RTlnK ,T 温度下的平衡常数
( pC / p )q ( pA / p )m ( pB / p )n
= G + 2.303 RT lg Kp = 0
式中PA ,PB,PC 分别代表A,B,C的平衡分压力
如果系统达到平衡, 则不但意味着△G (T) =0, 而且 意味着反应商等于标准平衡常数 ,则
G θ (T ) 2.303RTlg K θ
rG < – 40 kJ·mol-1 或 rG > 40 kJ·mol-1

化学反应的平衡常数和等温方程

1. 化学反应的rGm和rGm 2. 物质的标准生成吉布斯函数 3. 反应的rGm和标准平衡常数K 的求算
第四章 化学平衡
返回目录
退出
18
1. 化学反应的rGm和rGm
任意化学反应的等温方程可表示为
rGm rGm RT ln Qa
(1)rGm=B
B

T,p一定时, 一定, rGm是一常数
rGm =B B :
此时的反应进度达到极限值,以eq表示。若温度和压力保 持不变,eq亦保持不变,即混合物的组成不随时间而改变,
这就是化学反应的限度。
当反应达到平衡态时,具有下列特征: 1.系统中各物质的数量不再随时间而改变。即反应进度达
到极限值——eq(反应的限度)。
2.宏观上看反应停止了,实际上达到动态平衡。 速率(正反应)=速率(逆反应)
(2)当H2和O2的分压仍然分别为1.00×104Pa时,欲使反应不 能正向进行,水蒸气的分压最少需要多大?
解 (1)反应系统的分压商
Qp
(
p' H2O
/
p)2
(
p' H2
/
p
)
2
(
p' O2
/
p)
p'2 H2O
p
p'2 H2
p' O2
(1.00105 Pa)2 1.00105 Pa (1.00104 Pa)3
g
h

ln pG / p pA / p
pH / p
a
pB / p
b
1 RT
gG hH aA bB
式中pB分别为B物质在平衡时的分压。
第四章 化学平衡
返回目录

物理化学第三章化学平衡

θ Δr Gm T T θ r m 2
• 代入Δr G =-RTlnKθ θ • 得: lnK
θ m
θ Δ H - r m T2 p
ΔH T p RT
θ θ • 若 Δr Hm 与温度无关,或温度变化范围较小, 可视为常数。 Δr Hm
反应自发向右进行,趋向 平衡 反应自发向左进行,趋向 平衡
=0 反应达到平衡
化学平衡的实质,从动力来看,是正、 逆反应的速率相等:从热力学来看, 是产物的化学势总和等于发育物化学 势的总合。
ΔG
G T, p r m ξ
vBuB 0
B
严格讲,反应物与产物处于统一 体系的反应都是可逆的,不能进 行到底。
• 二、反应的方向和平衡的条件
• 设某不做非膨胀功的封闭系统有一化学反应, • aA + dD = gG + hH • 在等温等压下,若上述反应向右进行了无限小量的反应,此时体 系的吉氏函数为: • dG(T,p) uBdnB

B

dG(T , p ) uBvBdξ ( vBuB )dξd
vB
• 这时Kθ、Kc、Kx 均只是与温度有关。
第三节 平衡常数的计算
• (一)平衡常数的测定和平衡转化率的计算
• 1.平衡常数的测定
• ① 如果外界条件不变,体系中各物质的浓度不随时间改变,表明体系达到平衡。
• ②从反应物开始正向进行方向或者从产物开始逆向进行反应,若测得的平衡常数相同
• 表明体系已达到平衡。 • ③改变参加反应各物质的初浓度,若多得平衡常数相同,表明体系已达到平衡。 A
• 对第二式不定积分,有:

§6.2 化学反应的平衡常数和等温方程式


r Gm (T ) RT ln Q f
这就是化学反应等温方程式
Q f 称为“逸度商”,可以通过各物质的逸度求算
r Gm (T ) 值也可以通过多种方法计算
从而可得 rGm 的值。
4
热力学平衡常数
当系统达到平衡, r Gm 0 ,则
r Gm (T ) RT ln fG fH p p e e d e fD fE p p e e
cB B (T , p, cB ) (T , p ) RT ln c △ B (T , p, cB ) B (T , p ) RT ln ac,B
△ B
c,B (T ) RT ln ac,B
10
显然,
B (T , p, xB ) B (T , p, mB ) B (T , p, cB )
令: r Gm (T ) B B (T )
B
( r Gm )T , p
fB r Gm (T ) B RT ln p B
r Gm (T ) 称为化学反应标准摩尔Gibbs 自由能变化值,
仅是温度的函数。
3
对于任意反应
dD eE gG hH
( f G / p )g ( f H / p ) h r Gm r Gm (T ) RT ln ( f D / p )d ( f E / p )e
B
p p

B
B
B (T ) RT ln aB
V dp
B B
忽略压力对液态系统的影响,得
r Gm (T ) B B (T ) RT ln aB
B
B
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

3.2 等温方程式与平衡常数3.2.1 化学反应等温方程式的导出★ 对一般的化学反应,一定温度下a A(s) +d D(g) ==== x X(l) + y Y(g)——化学反应等温方程式3.2.2 热力学平衡常数——热力学平衡常数的定义(标准平衡常数)∑==∆∂∂ii Gm r p T r G μνξ,)(ii i ln )(a RT T state reference +=μμ∑∑∑∑+=+===∆ΘΘ∂∂i p T r ii i i i ii G m r a RT a RT G νξμννμνμνln )ln ()(,∑ΘΘ=∆i i G μνm r 令:d Da A yYx X a a a aa J =定义活度商:aJ RT G G ln mr m r +∆=∆Θ.,m r ][0eq d Da A y Y x X eqa aa a a a J K G ===∆Θ常数:定义化学反应标准平衡平衡状态:d Da A y Yx X a a a aa J =比较:活度商:0ln m r m r =+∆=∆ΘΘa K RT G G ]/)(exp[)(:ln RT T G T K or K RT G m r a am r ΘΘΘΘ∆-=-=∆由化学反应的等温方程式:=∆m r G θmr G ∆+a nQ RT 式中 =∆m r G ∑iii u vθm r G ∆∑=ii i u v θ由于θi u 只是温度的函数,故θm r G ∆也只是温度的函数,θm r G ∆确定反应的限度,m r G ∆确定反应的方向。

3.2.3 关于平衡常数计算的θm r G ∆因p K RT G ln -=∆ ,所以求p K 需要 G ∆。

求G ∆通常有下面几种方法: (1)由公式S T H G ∆-∆=∆求H ∆由物质的生成焓或燃烧焓求, S ∆由热力学第三定律求。

(2)由物质的标准生成吉布斯自由能i f G ,∆求∑∆=∆ii f i G G ,ν(1)i f G ,∆的定义同i f H ,∆类似。

G H g h +→++G H e e m D E e e()d e f f p p f f p p G T ⎪ ⎪⎭⎝⎭=⎫⎛⎫⎪ ⎪⎭⎝⎭fRT K =-物质的θm f G ∆定义:在T ,P θ下,由最稳定单质生成1mol 化合物的θm r G ∆,称为该物质的标准摩尔生成吉布斯自由能,用符号θm f G ∆表示。

注:①θm f G ∆是相对值②强调T ,θp 的条件③最稳定单质的θm f G ∆=0 ④量纲 J •mol ﹣¹⑤由θm f G ∆计算θm r G ∆,即:θm r G ∆B Bm f B G v ∑∆=)(θ(3)由一些已知反应的G ∆求(状态函数法)有些反应由于难于控制,它们的 G ∆较难得到,而与之相关另一些反应的G ∆则较易得到,这时我们可利用这些相关反应的 G ∆来求难于控制反应的G ∆。

如反应)(CO (g)O 21)C(2g s =+(2)的2G ∆可由反应(3))(CO (g)O )C(22g s =+(3)和反应(4))(CO (g)O 21)CO(22g g =+(4)相减得到:2G ∆= 3G ∆-4G ∆(5)(4)由公式F zE G-=∆求即将反应设计成电池来求G ∆,z 为反应电子转移数,E 为标准电动势,F 为法拉第常数。

此式在电化学一章中介绍。

3.2.4 θmr G ∆的应用(1).计算θp k 公式 θpk =θp nk RT - (2).由已知反应的θm r G ∆来求未知反应的θm r G ∆如 ①)(2)(2)(g g s CO O C →+ θ)1(m r G ∆② )(2)(2)(21g g g CO O CO →+ θ)2(m r G ∆③)()(2)(21g g s CO O C =+ θ)3(m r G ∆因:③=①-②,而G 为状态函数 ∴ θ)3(m r G ∆=θ)1(m r G ∆θ)2(m r G ∆-即=-θ)3(p nk RT θ)1(p nk RT -)()2(θp nk RT --θθθ)2()1()3(p p p k k k =(3)、由θm r G ∆估计反应的可能性。

∵ =∆m r G θmr G ∆p nQ RT +若θm r G ∆得绝对值很大,则其符号基本决定了m r G ∆的符号。

如298k 时:)()(2)(21s g s ZnO O Zn =+已知-=∆θm r G 3191.11-⋅mol kJ又∵=∆θm r G θp nk RT -212)(--=θpp n RT O可得Pa p O 10821042.32-⨯=若反应不能正向进行m r G ∆>0 即p Q >θpk 则Pa p O 10821042.32-⨯<则很难进行,故Zn 在空气中不能氧化为ZnO一般而言 ①当θm r G ∆>41.84 KJ •mol ﹣¹大致正向不能进行∈(0,41.84)KJ •mol ﹣¹ 可通过条件改变,改变反应的方向。

<41.84 KJ •mol ﹣¹ 反应正向可能进行例1 已知973.15K 下反应)(H )(CO )O(H )CO(222g g g g +=+的平衡常数p K =0.71,试问:①各物质的分压皆为1.5p 时,此反应能否进行?②若co p =10 p ,O H 2p =5 p ,2co p =2H p =1.5p ,此反应能否进行?解 ① 由式(9)得71.01lnlnRT K J RT G pp ==∆>0反应不能进行。

② 同理⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==∆71.05025.2ln 71.05105.15.1ln ln RT p p p p RT K J RT G p p<0 反应能进行。

例题2: 已知右旋葡萄糖在0080乙醇水溶液中α型的溶液浓度为203-⋅dm g ,β型的溶解度为483-⋅dm g ,其无水固体在298k 时的标准生成吉布斯自由能为1)(9.902-∂⋅-=∆mol kJ G m f θ,1)(2.901-⋅-=∆mol kJ G m f θβ。

求298k 时在上述溶液中α型、β型相互转化的标准平衡常数θk解:对于反应:α—)(6126)(aq O H C ⇔β—)(6126)(aq O H C溶液中的物质通常选择31-⋅=dm mol cθ的理想溶液。

为其标准态,而无水固体的标准态为其纯态,故关键要根据纯态的θ)(B m f G ∆计算出溶液的θ),(aq B m f G ∆可设计出如下过程:纯态−→−∆G 标准态溶液(θc ) ①↓1G ∆ ②↑2G ∆饱 和 溶 液(sat c )∵ 过程①为溶解平衡过程,1G ∆=0∴ =∆G 1G ∆22G G ∆=∆+satc c nRT θ=∵ =∆G -∆θ),(aq B m f G θ)(B m f G ∆∴=∆θ)(aq m f G +∆θ)(B m f G satc c nRT θ∵16126180)(-⋅=mol g O H C M33)(11.0)18020(--⋅=⋅=dm mol dm mol c sat α 33)(27.0)18048(--⋅=⋅=dm mol dm mol c sat β∴=∆θα),(aq m f G+∆θα)(m f G )(αθsat c c nRT11.01109.9023n RT +⨯-=13104.897-⋅⨯-=mol J=∆θβ),(aq m f G27.01102.9013n RT +⨯-13109.897-⋅⨯-=mol J∴ 转化反应:=∆θm f G -∆θβ),(aq m f G θα),(aq m f G ∆33104.897104.897⨯+⨯-=13105.0-⋅⨯-=mol J∵θθp r nk RT G-=∆∴)exp(RTG k mr p θθ∆-=22.1=θmr G ∆的计算方法 因p K RT G ln -=∆ ,所以求p K 需要 G ∆。

求G ∆通常有下面几种方法: (1)由公式S T H G ∆-∆=∆求H ∆由物质的生成焓或燃烧焓求, S ∆由热力学第三定律求。

(2)由物质的标准生成吉布斯自由能i f G ,∆求∑∆=∆ii f i G G ,ν(1)i f G ,∆的定义同i f H ,∆类似。

物质的θm f G ∆定义:在T ,P θ下,由最稳定单质生成1mol 化合物的θm r G ∆,称为该物质的标准摩尔生成吉布斯自由能,用符号θm f G ∆表示。

注:①θm f G ∆是相对值②强调T ,θp 的条件③最稳定单质的θm f G ∆=0 ④量纲 J •mol ﹣¹⑤由θm f G ∆计算θm r G ∆,即:θm r G ∆B Bm f B G v ∑∆=)(θ(3)由一些已知反应的G ∆求(状态函数法)有些反应由于难于控制,它们的 G ∆较难得到,而与之相关另一些反应的G ∆则较易得到,这时我们可利用这些相关反应的 G ∆来求难于控制反应的G ∆。

如反应)(CO (g)O 21)C(2g s =+(2)的2G ∆可由反应(3))(CO (g)O )C(22g s =+(3)和反应(4))(CO (g)O 21)CO(22g g =+(4)相减得到:2G ∆= 3G ∆-4G ∆(5)(4)由公式F zE G-=∆求即将反应设计成电池来求G ∆,z 为反应电子转移数,E 为标准电动势,F 为法拉第常数。

此式在电化学一章中介绍。

3.2.4 θmr G ∆的应用(1).计算θp k 公式 θpk =θp nk RT -(2).由已知反应的θm r G ∆来求未知反应的θm r G ∆ 如 ①)(2)(2)(g g s CO O C →+ θ)1(m r G ∆②)(2)(2)(21g g g CO O CO →+ θ)2(m r G ∆③)()(2)(21g g s CO O C =+ θ)3(m r G ∆因:③=①-②,而G 为状态函数 ∴ θ)3(m r G ∆=θ)1(m r G ∆θ)2(m r G ∆-即=-θ)3(p nk RT θ)1(p nk RT -)()2(θp nk RT --θθθ)2()1()3(p p p k k k =(3)、由θm r G ∆估计反应的可能性。

∵ =∆m r G θmr G ∆p nQ RT +若θm r G ∆得绝对值很大,则其符号基本决定了m r G ∆的符号。

如298k 时:)()(2)(21s g s ZnO O Zn =+已知-=∆θm r G 3191.11-⋅mol kJ又∵=∆θm r G θp nk RT -212)(--=θpp n RT O可得Pa p O 10821042.32-⨯=若反应不能正向进行m r G ∆>0 即p Q >θpk 则Pa p O 10821042.32-⨯<则很难进行,故Zn 在空气中不能氧化为ZnO一般而言 ①当θm r G ∆>41.84 KJ •mol ﹣¹大致正向不能进行∈(0,41.84)KJ •mol ﹣¹ 可通过条件改变,改变反应的方向。

相关文档
最新文档