小议化学反应方向与判据

1一切平衡都只是相对的和暂时的，化学平衡只是在一定的条件下才能保持平衡

一旦维持平衡的外界条件(如温度、压力、浓度等)发生改变，这种平衡状态就会遭到破坏。气体混合物中各物质的分压或液体溶液中各溶质的浓度就会发生变化，直到与新的条件相适应，其结果必然是在新的条件下建立起新的平衡状态。这种因外界条件的改变使化学反应从原来的平衡状态转变到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。导致化学平衡发生移动的因素有哪些呢?对于反应各物质在任意浓度(或分压)下的任一反应体系，当发生1mol反应时，其吉布斯自由能变:此式即为化学反应的等温方程式，由等温方程式可看出;当Q＜K时，ΔrGm(T)＜0，反应正向进行;当Q=K时，ΔrGm(T)=0，体系达平衡状态;当Q＞K时，ΔrGm(T)＞0，反应逆向进行。可见，若使平衡发生移动，必须使Q≠K。其途径有两个，一是改变反应物或生成物的分压或浓度，这可改变反应商;二是改变反应的温度，从而改变K。同样我们也是利用化学反应等温方程来判断化学平衡移动的方向。在不同的可逆反应中，判断一个化学反应自发进行的判据，归根到底是ΔrGm来判断，但是对于不同的化学反应，它的表现形式各不相同，现分别说明。

2针对沉淀溶解反应

根据化学热力学等温方程式，有:比较Q与Ksp的相对大小，可得如下结论:①当Q＞Ksp时，ΔrGm(T)＞0，溶液为过饱和溶液，反应向沉淀方向进行;②当Q=Ksp时，ΔrGm(T)=0，溶液为饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态;③当Q＜Ksp时，ΔrGm(T)＜0，反应向着溶解方向进行。可此可见针对不同的化学平衡，判断的形式发生了相应的变化，但是归根到底还是利用反应的吉布斯自由能来判定。

3针对氧化还原反应

根据吉布斯自由能与原电池的电动势之间的关系ΔrGm=－nFεΔrGm=－nFε由判断化学反应自发的唯一判据可知:ΔrGm＜0，氧化还原正向自发进行;ΔrGm=0，氧化还原反应达到平衡状态;ΔrGm＞0，氧化还原正向反应不自发，逆向自发。根据上面推导的吉布斯自由能与原电池的电动势之间的关系，可知:ε＞0，氧化还原正向自发进行;ε=0，氧化还原反应达到平衡状态;ε＜0，氧化还原正向反应不自发，逆向自发。这样我们就可以直接根据两个电对的电极电势来判断一个氧化还原反应能否自发进行，从而在能量学的角度了解一个给出的氧化还原反应有没有将化学能转化为其他形式的能量的可能性。

4结语

从上面的分析，可以看出判断一个化学反应自发进行的判据就只有一个———吉布斯自由能，但是在研究不同的化学反应时，他有不同的判定形式，然而归根到底还是由吉布斯自由能决定的。通过几年的教学研究，笔者体会到，要让学生牢固的掌握专业知识，不光要逐个将概念讲解清楚，还要进一步对相关相似概念加以区分巩固，这样便于知识的条理化，清晰化，这样知识点就易于理解，这样就可以激发学生的学习兴趣，使得教学课堂更有效果，在有限的课时内达到良好的教学效果。

作者：潘勤鹤 智霞 张才灵 尹学琼 单位：海南大学材料与化工学院

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