一个反应可以发生,g小于零,那如果他是可逆的,g一定大于零,不就不反应了吗,
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/06 18:53:38
一个反应可以发生,g小于零,那如果他是可逆的,g一定大于零,不就不反应了吗,
一个反应可以发生,g小于零,那如果他是可逆的,g一定大于零,不就不反应了吗,
一个反应可以发生,g小于零,那如果他是可逆的,g一定大于零,不就不反应了吗,
只要反应会发生,G就小于零.知道反应达到可逆过程,G才等于零
请问你说的G是不是自由能?如果是的话,G=H-S*T若小于0的话反应即可发生在任何情况下的。而你说的可逆反应就不存在了的。我认为是问题存在缺陷,若有问题,清指出相互交流,谢谢。
其实严格来说,讨论的都是ΔG,自由能的变化量的正负决定反应是否发生。另一个概念,绝大多数反应都是可逆的,只是可逆的程度不同,即达到平衡后反应物、产物的相对量不同而已。
你的问题很好,我们假设可逆反应A(g)→B(g)(其实应该写可逆号,我这里不好打出来)
先做个总体描述,可逆反应最开始未必可逆,最后随着反应进行,反应物、产物浓度不断变化,最后达到一定数值,从而平衡。若最开始由A开始...
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其实严格来说,讨论的都是ΔG,自由能的变化量的正负决定反应是否发生。另一个概念,绝大多数反应都是可逆的,只是可逆的程度不同,即达到平衡后反应物、产物的相对量不同而已。
你的问题很好,我们假设可逆反应A(g)→B(g)(其实应该写可逆号,我这里不好打出来)
先做个总体描述,可逆反应最开始未必可逆,最后随着反应进行,反应物、产物浓度不断变化,最后达到一定数值,从而平衡。若最开始由A开始,体系不存在B,那么此时不可能有逆反应存在,逆反应自由能变化量ΔG2为正无穷。因为反应物B都不存在。这时,如果正反应ΔG1>0,那么不会反应,否则,ΔG1<0,则反应正向进行。若反应正向进行,B逐渐积累,A不断消耗,导致正反应ΔG1逐渐增加,而逆反应ΔG2逐渐减小,最终正逆反应的ΔG相等,达到平衡,反应动态平衡,表观上终止。
接着,我们进一步分析ΔG是如何变化的,为了简便,认为活度系数为1,即浓度与活度数值上相等。这时有ΔG=ΔG(标)+RTlnK,其中ΔG(标)=-RTlnK(标),K(标)、K分别是标准状态平衡常数、反应中某一状态的活度商。对于正反应,K=[p(B)/p(标)]/[p(A)/p(标)]=p(B)/p(A),K(标)与K表达式相同,不过在K的表达式里p代表某一时刻分压,而K(标)表达式里则代表平衡时刻的分压,标态压强p(标)都是100千帕,故可以约去(但不是各种情况都可以约去,你可以参考http://zhidao.baidu.com/question/250997528.html,自己推一推)。逆反应只是把p(B)/p(A)换成p(A)/p(B)而已。这里我们认为K=p(B)/p(A),故逆反应的K就是1/K=p(A)/p(B)
我们关注的是第一个式子左边的ΔG的正负,将第二个式子代入第一个式子,
对于正反应,ΔG1=-RTlnK(标)+RTlnK=RTln(K/K(标)),在温度等条件一定时,K(标)是定值,所以-RTlnK(标)一项是定值,ΔG1的正负取决于K与K(标)的相对大小。前者小,即某一状态的p(B)/p(A)小于平衡态的p(B)/p(A),即产物p(B)相对较小时,ΔG1为负值,反应可以正向进行。
因为开始只有反应物A,这个状态下p(B)/p(A)趋于0,导致ΔG1趋于无穷小,而此时ΔG2=-RTln(1/K(标))+RTln(1/K)=RTln(K标/K),趋于无穷大,因此反应表观上正向进行,逆向不进行。然而,随着反应进行,B逐渐增加,A逐渐减小,你可以看到ΔG1逐渐增加,ΔG2逐渐减小,最终当K标与K相等时,ΔG1=ΔG2=0,达到平衡,反应不再进行。
所以说,对一个热力学上可以进行的反应而言,必然一方反应ΔG>0,一方ΔG<0,直到随着反应达到ΔG=0为止。正逆是相对的,如果我们认为B→A是正反应,那么开始只有A,就是从逆反应开始进行的了
另一个方法就是从反应速率考虑。正反应k+=k1p(A),逆反应k-=k2p(B),由于开始只有A,所以反应只能正向进行,随着反应进行B的积累与A的消耗,k-不断增加,k+不断减小,最终二者相等,达到平衡。这时,k1p(A)=k2p(B),可以求得平衡时p(B)/p(A)=k1/k2,这个值便是前面提到的K标了。k1、k2是正、逆反应的速率常数,只与反应温度有关,一般化学反应认为是等温等压的,故将其视为常数。
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