《无机化学》课件-2.12.2-吉布斯自由能及其判据.pptx

第 2 讲 化学热力学基础 知 行 合 一 、 经 世 致 用 2.12 吉布斯自由能及其判据2.12 Gibbs Free Energy and Its Criterion 知 行 合 一 、 经 世 致 用 知识回顾 熵增加原理 ： ? S 总 = ? S 体系 + ? S 环境 ≥ 0- 如果能找到一个 不用考虑环境因素，只需考虑 体系本身的性质 ，就可以对化学反应的自发性 进行判断，这样处理问题就将更为方便。 J.W.Gibbs知 行 合 一 、 经 世 致 用1876~1878 年，美国科学家吉布斯在前人研究的基础上，引入了一个新的 热 力 学 函数—— 吉布斯自由能（G ），以作为在一般条件下，过程或反应自发方向的判据。美国著名物理化学家，他奠定了化学热力学基础，提出了吉布斯自由能、化学势等概念，阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象本质。他创立了向量分析并将其引入数学物理之中。吉布斯 知 行 合 一 、 经 世 致 用?S 总 = ?S 体系 +Q 环境 TT ? S 体系 ? ? H 体系 ≥ 0- 通常来说， 大多数的化学反应是在恒温恒压条件下进行的 。- 在恒温恒压条件下： Q 环境 = ? ? H 体系- 对于一个自发进行的反应： ?S 总 = ?S 体系 + ? S 环境 ? H 体系 T 移项可得：知 行 合 一 、 经 世 致 用( H 2 ? TS 2 ) ? ( H 1 ? TS 1 ) ≤ 0设 G = H ? TS ，则上式可变为： ? G = G 2 ? G 1 ≤ 0整理可得（对于体系）： ? H ? T ? S ≤ 0 即： ( H 2 ? H 1 ) ? T ( S 2 ? S 1 ) ≤ 0- G 即为 吉布斯自由能 ， 是一个热力 学状态函数，属于体系的广度性质。- 赫斯定律也适用与吉布斯自由能。 知 行 合 一 、 经 世 致 用? G 0,= 0, 0,过程自发 、 反应 正向自发可逆过程 、 反应 处于化学平衡过程不自发 、 反应 正向不自发 吉布斯自由能判据 在恒温恒压条件下，可用体系的吉布斯自由能变（ ?G ）来判断一个过程或反应的自发性。