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自发反应的判据公式有哪些例题

来源 :华课网校 2024-08-30 22:18:50

自发反应是在特定条件下自发发生的化学反应,通常是指在常温下能够自发进行的反应。为了判断一个化学反应是否为自发反应,可以使用一些判据公式。下面我们将介绍一些判据公式,并举例说明。

1. Gibbs自由能变化ΔG<0

如果一个化学反应的Gibbs自由能变化ΔG小于0,那么这个反应就是自发反应。例如,氢气和氧气反应生成水的反应式为2H2(g)+O2(g)→2H2O(l),其Gibbs自由能变化ΔG为-237.1 kJ/mol,因此这是一个自发反应。

2. 反应物的标准电动势ΔE°<0

如果一个化学反应的反应物的标准电动势ΔE°小于0,那么这个反应就是自发反应。例如,铁和铜反应生成铁离子和铜离子的反应式为Fe(s)+Cu2+(aq)→Fe2+(aq)+Cu(s),其反应物的标准电动势ΔE°为-0.44 V,因此这是一个自发反应。

3. 反应物的化学势Δμ<0

如果一个化学反应的反应物的化学势Δμ小于0,那么这个反应就是自发反应。例如,液态溴和气态氧反应生成臭氧的反应式为Br2(l)+O2(g)→2O3(g),其反应物的化学势Δμ为-37.9 kJ/mol,因此这是一个自发反应。

综上所述,判断一个化学反应是否为自发反应,需要综合考虑Gibbs自由能变化、反应物的标准电动势和化学势等因素。使用这些判据公式可以帮助我们更准确地判断化学反应的自发性。

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