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1.植及标准摩尔籍:对于系统的混乱度,以用格来衡量 熵(:描述系统中微观粒子混乱程度的热力学函数 熵也是状态函数,是系统的容量性质,具有加和性, 热力学中规定,任何纯净的完整晶态的物质在0时的熵值为零(即0-0) 因此,熵有绝对值,这点与不同,与H也不一样. 标准摩尔熵5°m():1o1的某纯物质在标准态下的规定熵本书采用习惯表示SP1,298K时的SP298.15可简 写为9 注意痛的单位与焓变不同.为工·四01一1·K一12.影响篇值的主要因素: (1)物质的聚集态:一般来说,同一物质的不同聚集态,嫡值大小有以下次序:气态>液态>固态 例如aC1: 聚集态 固 72.13 液 84.6 气态 229.61 (2)物质的组成:混合物或溶液的熵值一般也要大于纯物质的熵值, (3)物质的结构:一结构及分子量相近的物质熵值也相近: 例如:C0(g),=28.0,°=197.9J·mo1-1·K-12(g),28.0,5°=191.4·mo1-1·K-1 结构相似而分子量不同的物质,箱值随分子量的增大而增大: 例如:F(g),20.0,S°=173.7J·m01-1·K-1HC1(g),36.55°=1914·m01-1·K-1 分子构型越复杂,熵值也越大: 例如:C2H50H(g),°=282.6J·mo1-1·K1二甲醚(g =266.3J·m01-1.K1 同一物态时分子中的原子数或电子数越多,一般熵值也越大: 例如:NaF(s),°=51.5J·mol1·K1CaF2(s),5°=68.9·o11·K-1 一般硬物质的值小于软物质的值: 例加:金则石.S0=238Tm01-1·K-1石思. S°=5.74·mo1-1·K-1 (④)温度及压力:物质的痛值随温度的升高而增大,但影响不是很大 例如标准态下,温度从298X升至373K,02(g)的熵值增加4%. 压力主要是对气体物质篇值的影响 般压力由100kPa增大10倍,气体物质的值约减少19J·01-1·K-1 3.化学反应的箱变: 任意化学反应的标准摩尔熵变量(△rSom,也可简写为△SoT) 例题:计算CaC03(s)=Ca0(s)+C02(g)在298K时的标准摩尔熵变 解:由附录查得:物质 2/J·ol-1·K-1 CaC03(s) 92.9 Ca0(s) 38.2 C02(g) 213.7 因此,△5°T=(38.2+213.7) 92.9159J·mol-lK-1 一般来说,在反应中气体的分子数增加,系统的熵值就会增大, 对隔离系统,若△5°隔〉0,反应就能自发进行,即自发过程是朝熵增的方向(箱判据》 对非隔离系统,自发进行的方向应是△S°总=△S°系统+△S°环境〉0,此计算很复杂 3.2.2化学反应方向的判据 1.Gibbs自由能变:Gibbs自由能函数变:△Gr=△-T△S7 标准态时:△2Pr=△Pr-T△T Gibbs自由能G的性质(G=:囵与格H一样.5 1.熵及标准摩尔熵:对于系统的混乱度,可以用熵来衡量. 熵(S):描述系统中微观粒子混乱程度的热力学函数. 熵也是状态函数,是系统的容量性质,具有加和性. 热力学中规定,任何纯净的完整晶态的物质在 0K 时的熵值为零(即 S0=0). 因此,熵有绝对值,这点与 U 不同,与 H 也不一样. 标准摩尔熵 S o m(T):1mol 的某纯物质在标准态下的规定熵本书采用习惯表示 S o T,298K 时的 S o 298.15 可简 写为 S o . 注意熵的单位与焓变不同,为 J·mol-1·K-1.2.影响熵值的主要因素: (1)物质的聚集态:一般来说,同一物质的不同聚集态,熵值大小有以下次序:气态>液态>固态 例如 NaCl: 聚集态 S o / J·mol-1·K-1 固态 72.13 液态 84.6 气态 229.61 (2)物质的组成:混合物或溶液的熵值一般也要大于纯物质的熵值. (3)物质的结构:¬结构及分子量相近的物质熵值也相近; 例如: CO(g), M=28.0, S o =197.9J·mol-1·K-1N2(g), M=28.0, S o =191.4J·mol-1·K-1 结构相似而分子量不同的物质,熵值随分子量的增大而增大; 例如: HF(g), M=20.0, S o =173.7J·mol-1·K-1HCl(g), M=36.5, S o =191.4J·mol-1·K-1 分子构型越复杂,熵值也越大; 例如: C2H5OH(g), S o =282.6J·mol-1·K-1 二甲醚(g), S o =266.3J·mol-1·K-1 同一物态时分子中的原子数或电子数越多,一般熵值也越大; 例如: NaF(s), S o =51.5J·mol-1·K-1CaF2(s), S o =68.9J·mol-1·K-1 一般硬物质的熵值小于软物质的熵值; 例如: 金刚石, S o =2.38J·mol-1·K-1 石墨, S o =5.74J·mol-1·K-1 (4)温度及压力:物质的熵值随温度的升高而增大,但影响不是很大; 例如标准态下,温度从 298K 升至 373K,O2(g)的熵值增加 4%. 压力主要是对气体物质熵值的影响. 一般压力由 100kPa 增大 10 倍,气体物质的熵值约减少 19J·mol-1·K-1. 3.化学反应的熵变: 任意化学反应的标准摩尔熵变量(△rSom,也可简写为△SoT): 例题:计算 CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)在 298K 时的标准摩尔熵变. 解: 由附录查得: 物质 S o / J·mol-1·K-1 CaCO3(s) 92.9 CaO(s) 38.2 CO2(g) 213.7 因此, △S o T = (38.2 + 213.7) - 92.9= 159J·mol-1·K-1 一般来说,在反应中气体的分子数增加,系统的熵值就会增大. 对隔离系统,若△S o 隔 > 0,反应就能自发进行,即自发过程是朝熵增的方向(熵判据). 对非隔离系统,自发进行的方向应是△S o 总 = △S o 系统 + △S o 环境 > 0,此计算很复杂. 3.2.2 化学反应方向的判据 1.Gibbs 自由能变:Gibbs 自由能函数变:△GT = △HT - T△ST 标准态时: △G o T = △H o T - T△S o T Gibbs 自由能 G 的性质(G≡H-TS)与焓 H 一样
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