反应能量编辑
能量净改变
根据热力学第二定律,任何等温等压封闭系统倾向降低吉布斯自由能。在没有外力的影响下,任何反应混合物也是如此。
反应焓以及反应热加成性定律(赫士定律)。
以一个甲烷和氧气的燃烧反应为例:
CH4 + 2O2 →CO2 + 2 H2O
能量计算须打断反应左侧和右侧的所有键结取得能量数据,才能计算反应物和生成物的能量差。以 ΔH 表示能量差。
假设,存在一个系统。通过计算得出反应前后系统的焓变为ΔH。
如果ΔH 计算为负值,则反应必为放热反应。比如:燃烧就是燃料与空气中氧气剧烈反应放出热量。
如果ΔH 计算是正值,则反应必为吸热反应。比如:石灰石在高温下反应分解出氧化钙(生石灰)和二氧化碳。
如果ΔH计算等于零,则反应不吸热也不放热;外界不对体系做功,体系也不对外界做功。
反应到底是吸热还是放热完全由体系的 ΔH决定。但是,反应是否进行则完全由体系的由吉布斯自由能ΔG来表示。具体计算公式如下:
ΔG = ΔH - TΔS [1]
ΔG 是自由能改变,ΔH 是焓改变,而ΔS 则为熵改变,T是开尔文温度。
比方,对系统中焓的分析可以得到合乎反应混合物的热力学计算。反应中焓的计算方式采用标准
Δ(Delta) 表示差异,H 则为焓等于固定压力下的热传导能量。ΔH 的单位为千焦耳或千卡。
反应判断编辑