物理化学课件 06章 化学平衡.ppt

第六章化学平衡
§ 化学反应的平衡条件——
反应进度和化学反应的亲和势
§ 化学反应的平衡常数和等温方程式
§ 平衡常数的表示式
§ 复相化学平衡
§ 标准摩尔生成Gibbs自由能
§ 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响
§ 反应的耦合
§ 近似计算
§ 同时化学平衡
*§ 生物能学简介
§ 化学反应的平衡条件—— 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
化学反应的平衡条件和反应进度的关系
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0~1 mol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。
为什么化学反应通常不能进行到底?
以反应为例,在反应过程中Gibbs自由能随反应过程的变化如图所示。
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。