化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向ppt課件

1、;.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)組：李德光化學(xué)組：李德光1;.1791年人們就在金紅石的礦物（主要成分TiO2，含 量 9 5 %）中 發(fā) 現(xiàn) 了 鈦 元 素，而 第 一次制得純凈的鈦卻是在1910 年。猜想：從鈦元素的發(fā)現(xiàn)到金屬鈦的制備為什么經(jīng)歷了這么長(zhǎng)的時(shí)間 2;. 原 來(lái)，科 學(xué) 家 設(shè) 計(jì)了如下的反 應(yīng) 制 備 金 屬鈦 ：T iO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2( g ) ，T i C l4(l)+2Mg(s)=Ti(s)+2MgCl2( s ) 。但 是，第 一 步 反 應(yīng) 就 難 住了 科 學(xué) 家，因?yàn)檫@個(gè)反應(yīng)在任何溫度下都不能發(fā)生。3;.1.自發(fā)反應(yīng)

2、我們通常所說(shuō)的自發(fā)反應(yīng)是指在一定條件下，不借助外部力量即能進(jìn)行，或具有發(fā)生的可能性的反應(yīng)。提醒：反應(yīng)的自發(fā)性并不能確定過(guò)程發(fā)生的速率。4;.2.化學(xué)反應(yīng)的方向的判據(jù)自然界中很多現(xiàn)象都具有方向性的，即自發(fā)的，你能舉出一些例子？那化學(xué)反應(yīng)為什么能自發(fā)？他們都具有什么特點(diǎn)？能量從高到低5;. 燃燒反應(yīng)：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=890KJ/mol 中和反應(yīng)：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H(298K)=57.3KJ/mol 其它反應(yīng)：4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s) H=444.3KJ/mol NH3(g)+

3、HCl(g)=NH4Cl(s) H=176.9KJ/mol6;. 通過(guò)科學(xué)家的大量實(shí)驗(yàn)證明，放熱反應(yīng)在一定條件下是自發(fā)的。也就是說(shuō)在一定溫度和壓強(qiáng)下，化學(xué)反應(yīng)趨向于向著焓減小的方向自發(fā)進(jìn)行。在一定溫度和壓強(qiáng)下，化學(xué)反應(yīng)一定不能向著吸熱的方向自發(fā)進(jìn)行嗎？2.1焓判據(jù)焓判據(jù)7;. Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=+178.2kJ/mol C(S墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+126.1kJ/mol由此說(shuō)明焓變是影響反應(yīng)方向的因素但不是唯一因素，還有什么因素在影響反應(yīng)的方向呢？8;.你能發(fā)現(xiàn)這些看

4、似不相干的自發(fā)事件之間的內(nèi)在聯(lián)系嗎？9;.2.2熵判據(jù) 德國(guó)科學(xué)家克勞修斯引入新的物理量熵，即描述體系混亂度的物理量。符號(hào)：S 單位：J/(mol.K)體系有著自發(fā)向混亂度 增 加（即 熵 增）的 方 向的 傾 向，這 是自然 界 的 普 遍 規(guī)律。10;.分析下面數(shù)據(jù)物質(zhì)物質(zhì)氣態(tài)水氣態(tài)水液態(tài)水液態(tài)水冰冰1molH22molH2鐵鐵石墨石墨熵（單位:J/(mol.K)）16969.92213026027.35.7結(jié)論一：同一物質(zhì)，S(g)S(l)S(s)結(jié)論二：反應(yīng)生成氣體越多，S越大11;. Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3是吸熱反應(yīng)CaCO3(s)=C

5、aO(s)+CO2(g) H=+178.2kJ/mol C(S墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+126.1kJ/mol由于熵值增大拉動(dòng)反應(yīng)為什么這些反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)?12;.工業(yè)利用工業(yè)上制備金屬鉀的方法是于850時(shí)用鈉還原熔融態(tài)氯化鉀：Na(l)+KCl(l)=K(g)+NaCl( l)， H 0。金屬活動(dòng)性看，鈉略弱于鉀，但鉀比鈉容易揮發(fā)，沸點(diǎn)分別為756.5、881，在該溫度下鉀為氣態(tài)，即正 向 是 熵 增 過(guò) 程，反 應(yīng) 得 以 進(jìn) 行。13;.請(qǐng)分析下列反應(yīng)的熵變（請(qǐng)分析下列反應(yīng)的熵變（S），得到什么結(jié)論？），得到什么結(jié)論？在一定的溫度、壓強(qiáng)下，下列反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行

6、：N H3(g)+HCl(g)=NH4C l ( s ) ，A g+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)。14;.2.3復(fù)合判據(jù)自由能（G）歷史上有一位美國(guó)化學(xué)家吉布斯，他發(fā)現(xiàn)在一定溫度、壓強(qiáng)下：G=H-TS0時(shí)反應(yīng)自發(fā)，G=H-TS0時(shí)反應(yīng)非自發(fā)，15;.考一考化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)HS自發(fā)性自發(fā)性2H2O2 （l）=2H2O（l）+O2 （g）00N2 （g）+3H2 （g）=2NH3 （g）00CaCO3 （s）=CaO（s）+CO2 （g）002H 2O（l）+O2（g）=2H 2O2（l）00任何條件自發(fā)低溫自發(fā)任何條件自發(fā)高溫自發(fā)16;. T iO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2( g ) ，這個(gè)反應(yīng)在任何溫度下都不能發(fā)生的原因是什么？H=+1 6 1 . 9k Jmo l-1， S=-38.4Jmo l-1K-1后來(lái)科學(xué)家們向二氧化鈦與氯氣的反應(yīng)體系中加 入 石 墨 ，T i O2(s)+2Cl2( g ) + 2 C（石墨，s） =TiCl4( l ) + 2 C O ( g )， H=-59.1kJmol-1S=141.0Jmol-1K-1但為什么化學(xué)家要使用1100K的溫度？使化學(xué)