如何用热力学判据判断一个化学反应能不能进行以及进行到什么程度?
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发布时间：2022-05-29 21:25
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热心网友
时间：2024-10-15 07:38
首先考虑热力学。没有其他功的情况下,△G可以作为判据。题主说的电解水就属于引入了其他功——电功。很多有前景的反应其实都是△G>0的反应,怎样实现呢?上帝说,要有光。例如光解水就是目前的研究热点之一,光能清洁,而且是从太阳获取,属于根源上的收益……扯远了。光能的引入也是引入了其他功。另外△G反映的是反应进行程度,△G正值越大,反应程度越小,一般△G>40kJ/mol可以认为不反应了。其次要考虑动力学。其实有很多反应热力学判据会发现反应应该很彻底,但是普通情况下(如常温常压没有其他引发条件)很难发生。比如氢气氧气混合,一般需要“点火”等条件(引发自由基式爆炸反应)才能剧烈的生成水。这是因为反应不是一步到位的,中间要经过许多步骤。比如发生起始步骤需要很高的能量来活化,就产生了动力学的阻力,也就是说,以氢气氧气混合为例,这个体系是热力学不稳定的(热力学上来看会生成水),但是动力学稳定(混合很难发生反应)。形象的来看,可以用爬山的模式来说明。还是以氢气氧气混合为例,这个体系初始呆在一个小山包上,最终生成水可以看做是跌入了马里亚纳海沟,所以总的来看一路滚下坡应该是很有利的。但是由于常温搁置,这个反应需要经过一个珠穆朗玛峰的高度,所以没有其他点燃等条件,很难发生。总而言之言而总之一言以蔽之,化学反应能否进行需要热力学判据和动力学判据。
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