[农学]3普通化学_课件_中国农业大学.ppt

思考？ 基本内容 2.1 基本概念（concept） 热力学系统可分为三类： 2.2 热化学 Thermochemistry 例题3： 练习 2.3 化学反应的自发性(chemical reaction spontaneity) 影响反应的因素 2.4 化学反应等温方程式 chemical isothermal equation 2.4.2 书写等温方程式注意 2.4.3 简单应用 298K时，反应： (1) HF ( aq ) + OH? ( aq ) = H2O ( l ) + F? ( aq ) , ?r Gm?= ? 61.86 kJ?mol?1 (2) H2O (l) = H? ( aq ) + OH? ( aq ) , ?r Gm?= 79.89 kJ?mol?1 计算HF在水中电离反应HF(aq)=H?(aq)+F?(aq)的?rGm?。若c (HF) = c (F? )=0.1mol?L?1 时，HF在水中电离反应正向自发，介质pH应在何范围？ (1) HF ( aq ) + OH? ( aq ) = H2O ( l ) + F? ( aq ) , ?r Gm?= ? 61.86 kJ?mol?1 (2) H2O (l) = H? ( aq ) + OH? ( aq ) , ?r Gm?= 79.89 kJ?mol?1 (3) HF(aq)=H?(aq)+F?(aq) 解:(3)=(1)+(2) ?r Gm?= ?r Gm?(1)+ ?r Gm?(2) = ? 61.86 kJ?mol?1+ 79.89 kJ?mol?1 =18.03 kJ?mol?1 重点 0K时理想晶体 盖斯 能斯特 普朗克 Gibbs 吉布斯是美国物理化学家。1839 年2月11日生于康涅狄格州的纽黑文吉布斯在 1873 - 1878 年期间导出大量的热力学公式，引进化学势处理热力学问题，建立了关于物相变化的相律，为化学热力学的发展做出了重大的贡献。1902 年，创立了近代物理学的Gibbs统计理论及其研究方法。 ??主要著作有：《图解方法在流体热力学中的应用》、《论多相物质的平衡》、《统计力学的基本原理》等。?????? 亥姆霍兹 Vant Hoff 2.3.7 Gibbs—Helmholtz公式的应用 （1）预测反应方向（反应的条件） ΔGT=ΔHT -TΔＳT ΔrGm? (T)=ΔrHm? (T)- TΔrＳm?(T) 反应等温、等压，不做其它功的情况下 ΔGT=ΔHT -TΔＳT ΔH ΔS ΔG 自发反应的条件 － ＋ 0 ＋ － 0 － － 低温0 高温0 ＋ ＋ 低温0 高温0 反应任何温度 反应任何温度下非自发 低温正向自发 高温正向非自发 低温正向非自发 高温正向自发 例6 已知：下列反应 A、CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔrHm0 B、Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) ΔrHm?0 C、NO2(g)=1/2N2(g)+O2(g) ΔrHm?0 （分解反应也有放热） 试分析它们在标准态下，正向自发进行的条件。 ΔrSm0,高温 ΔrSm0任意T ΔrSm0,低温 （2）计算反应的转变温度 转变温度，化学平衡点时的温度，温度高于或低于该点温度，化学反应方向不同。 ΔrGm? (T)=ΔrHm? (T)- TΔrＳm?(T) 平衡时 ΔrGm? (T)=0 自发进行的温度T ΔrＳm? 0 T T转 ΔrＳm? 0 T T转 例7 人类历史上，铜器时代先于铁器时代，这与人类原来只能使用木材作燃料(火焰温度约700 K)有关。试计算标准状态下， 以下二反应得以正向自发的温度范围，说明以上历史现象。 2Fe2O3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO2(g) 2CuO(s)+C(s)=2Cu(s)+CO2(g) 解：2Fe2O3(S)+3C(S)=4Fe(S)+3CO2(g) ?rHm?=3?fHm? (CO2,g)+(-2)??fHm? ( Fe2O3,s) =467.87kJ?mol-1 ?rSm?=4?Sm?(Fe,s)+3Sm?(CO2,g) +(-2)?Sm?( Fe2O3,s)+(-3)?Sm ?(C,s) =557.98J?mol-1?K-1 反