什麼是ΔG=ΔG°+RTln(Q)?首先我們要比較,特定溫度下的「自由能變化ΔG」,跟「標準狀態下的自由能變化ΔG°」,有什麼差別?最明顯的差別就在「溫度」,標準狀態的溫度是
化學原理啟迪256
1. A(g)←→B(g)的實驗結論「物質進行化學反應時,反應會一直進行到自由能的最低能量(平衡),所以在化學平衡點,Gproducts=Greactants或
ΔG=Gproducts-Greactants=0
2. 我們接著要建立自由能與平衡常數值的關係。我們已經知道
ΔG=ΔG°+RTln(Q)
3. 反應達到平衡,ΔG=0,Q=K (反應商數等於平衡常數)
ΔG=0=ΔG°+RTln(K)
或寫成ΔG°=-RTln(K)
4. 我們必須注意以下幾個非常重要的原則:
氣體1:ΔG°=0;當某個反應的「標準自由能變化ΔG°=0」,代表當物質都在標準狀態下(氣體壓力P=
如果有一個反應系統目前的狀態是,反應物氣體與產物氣體都是
氣體2:ΔG°<0;也就是說,ΔG°(G°products-G°reactants)是負數,這代表
G°products<G°reactants
如果細頸瓶中反應系統,反應物與產物都是
這種反應的平衡常數K大於1,達成平衡時,產物的壓力會大於1,反應物的壓力會小於1。
氣體3:ΔG°>0;ΔG°(G°products-G°reactants)是正數,這代表
G°products>G°reactants
如果細頸瓶內的反應物與產物都是
平衡常數K的值低於1,因為達到平衡時,反應物的壓力大於
5. 結果摘要如下表
ΔG° | K |
ΔG°=0 | K=1 |
ΔG°<0 | K>1 |
ΔG°>0 | K<1 |
6. 每一種反應的K值,可由以下的公式計算
ΔG°=-RTln(K)
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》
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