如何根据热力学、动力学数据判断所需要的主反应实现的可能性并合理选择反应条件
- 教育综合
- 2022-10-18 07:56:25
用热力学原理怎么判断该反应是否能实现
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。这是因为反应不是当反应体系中不止一个产物时,怎样利用热力学和动力学因素加以选择和判断
速率控制的,就是反应快的就是动力学。能量差控制的,就是反应产物能量最低的是热力学。一般高温利于热力学稳定产物的生成,而低温利于动力学产物的生成。
影响电极电位的因素主要有二种,一种是电极的内在因素,即:电极的热力学过程(物质的本性)是影响电极电位数值的决定因素;另外一种是外在因素,即溶液的浓度及溶液的pH值对电极电位的数值有影响。
扩展资料:
对于近平衡区由演变的通用法则可导出熵产生最小原理,所以系统是稳定的;但对于远离平衡的非线性区的系统,就不总是稳定的。存在一个临界态,称为分支点,系统在越过分支点后,任意小的扰动譬如说涨落都可能诱发系统从稳定到不稳定态的突变,在其中呈现出新的时空有序结构。
普里戈金等把这种有序结构称为耗散结构,这种现象叫自组织现象。如1900年H.贝纳德在非均匀加热的流体中观察到的有序六角形对流格子和流体在高雷诺数区出现的从层流向湍流结构的转变等现象,其中都可观察到大量分子团的有序运动。
化学反应的远离平衡区观测到的非均匀和准周期性的混合物的空间有序结构和可能出现的反应时序是在空间和时间上呈现出来的耗散结构和自组织现象的重要例证。
参考资料来源:百度百科-热力学
化学反应进行的条件,从热力学和动力学来讲分别是什么
热力学:研究反应发生的可能性。主要研究问题:1、指定条件下,某一反应能否自发进行(反应方向,用吉布斯自由能描述);2、若反应能给自发进行,反应进行的程度(化学平衡,用平衡常数描述) 动力学:研究反应的速率(快慢)及其影响因素、反应机理,即反应的现实性。 所以说动力学和热力学是相辅相成的,动力学的研究必须以热力学研究的结果为前提,而热力学只有与动力学结合才能全面解决化学反应的实际问题。何为反应的动力学控制和热力学控制
动力学是理论力学的一个分支学科,它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。动力学的研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体。动力学是物理学和天文学的基础,也是许多工程学科的基础。许多数学上的进展也常与解决动力学问题有关,所以数学家对动力学有着浓厚的兴趣。 热力学: 热学的宏观理论,是从能量转化的观点研究物质的热性质,阐明能量从一种形式转换为另一种形式时应遵循的宏观规律。热力学是根据实验结果综合整理而成的系统理论,它不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用,也不涉及特殊物质的具体性质,是一种唯象的宏观理论,具有高度的可靠性和普遍性。动力学控制,是由反应速率常数控制,在相同条件下反应速率快 热力学控化学热力学和化学动力学之间的区别和联系
联系:化学热力学和化学动力学都属于物理化学的一个分支。
区别:
一、研究对象不同
1、化学热力学:主要研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴随着的能量变化。
2、化学动力学:研究对象是性质随时间而变化的非平衡的动态体系。
二、作用不同
1、化学热力学:对化学反应的方向和进行的程度做出准确的判断。
2、化学动力学:通过化学动力学的研究,可以知道如何控制反应条件,提高主反应的速率,增加产品产量,抑制副反应的速率,减少原料消耗,减少副产物,提高纯度,提高产品质量。
三、特点不同
1、化学热力学:所有的物质都具有能量,能量是守恒的,各种能量可以相互转化;事物总是自发地趋向于平衡态;处于平衡态的物质系统可用几个可观测量描述。化学热力学是建立在三个基本定律基础上发展起来的。
2、化学动力学:经典的化学动力学实验方法不能制备单一量子态的反应物,也不能检测由单次反应碰撞所产生的初生态产物。
参考资料来源:
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