06 化学反应的方向

现代社会从环境保护、可持续发展以及循环经济等方面不断地对化学家提出更高的要求。为了满足人类生存和发展的需要,化学家需要创造性地研究和设计新的化学反应。
一个化学反应在给定条件 (通常指温度、压强) 下能否自发进行以及在什么条件下有可能按预期的方向发生,仅用实验方法来摸索可能要付出极大的代价,甚至会徒劳无功,因此有必要寻求一种客观的判据,用它来判断一个化学反应能否正向自发进行。
自发过程与自发反应
一、自发过程:
在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程称为自发过程
二、自发反应与非自发反应:
在给定的条件下,无需外力,一经引发即能自动进行的反应,称为自发反应不能自发地进行,必须借助于某种外力才能进行的反应称为非自发反应
问题:自发反应不需要任何条件就能发生吗?
常见的自发过程和自发反应:
(1) 自然界中水总是从高处往低处流
(2) 电流总是从电势高的地方向电势低的地方流动
(3) 室温下冰块自动融化
(4) 铁器暴露在潮湿的空气中会生锈
(5)Zn 与 CuSO4 溶液反应生成 Cu 和 ZnSO4 是自发过程,其逆反应是非自发过程
自发反应与焓变的关系

自发反应与焓变的关系:
大多数放热反应可以自发进行,但也有很多吸热反应能自发进行,因此,反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
反应熵变与反应方向

熵(S)的概念

熵变(∆S)的概念



用焓变与熵变综合判断反应方向


TIP
结合 生成物浓度幂之积与反应物的浓度幂之积与 K 的关系来记忆。