物理化学电子教案—第六章§—— 反应进度和化学反应的亲和势化学反应的亲和势化学反应的平衡条件和反应进度的关系化学反应的平衡条件和反应进度ζ的关系化学反应系统:封闭的单相系统,不作非膨胀功,当发生了一个微小变化时,有:引入反应进度的概念基本公式可表示为:等温、等压条件下,化学反应的平衡条件和反应进度的关系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,各物质的化学势保持不变。判断化学反应的方向与限度用作判据都是等效的反应自发地向右进行反应自发地向左进行反应达到平衡判断化学反应的方向与限度用 判断,这相当于 图上曲线的斜率反应自发向右进行,趋向平衡反应自发向左进行,趋向平衡反应达到平衡因为是微小变化,反应进度处于0~1mol之间。判断化学反应的方向与限度系统的Gibbs自由能和ξ的关系为什么化学反应通常不能进行到底?严格讲,反应物与产物处于同一系统的反应都是可逆的,不能进行到底。只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应,可以粗略地认为可以进行到底。这主要是由于存在混合Gibbs自由能的缘故。反应自发地向右进行在等温等压下,当反应物化学势的总和大于产物化学势的总和时,反应自发向右进行。既然产物的化学势和较低,为什么化学反应通常不能进行到底,而是进行到一定程度达到平衡后不再前进?为什么化学反应通常不能进行到底?R点,D和E未混合时Gibbs自由能之和;P点,D和E混合后Gibbs自由能之和;T点,反应达平衡时,所有物质的Gibbs自由能之总和,包括混合Gibbs自由能;S点,纯产物F的Gibbs自由能。以反应D+E 2F为例,在反应过程中Gibbs自由能随反应过程的变化如图所示。系统的Gibbs自由能在反应过程中的变化(示意图)为什么化学反应通常不能进行到底?若要使反应进行到底,需在van‘tHoff平衡箱中进行,防止反应物之间或反应物与产物之间的任何形式的混合,才可以使反应从R点直接到达S点。
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