化学反应的吉布斯自由能变化汇编

3标准摩尔吉布斯自由能变()的计算和反应方向的判断

标准态时，吉布斯公式(2.1.2)变为：

＝- T(2.1.3)

显然，等温、等压下反应在标准态时自发反应判据是： < 0

除可根据式(2.1.3)求算外，还可由标准摩尔生成吉布斯自由能

求算。在标准态下，由最稳定的纯态单质生成单位物质的量的某物质时的吉布斯

自由能变称为该物质的标准摩尔生成吉布斯自由能(以表示)。根据此定义，

不难理解，任何最稳定的纯态单质(如石墨、银、铜、氢气等)在任何温度下的标

准摩尔生成吉布斯自由能均为零。

反应的吉布斯自由能变()与反应焓变()、熵变()的计算原

则相同，即与反应的始态和终态有关,与反应的具体途径无关。在标准态下，反

应的标准摩尔吉布斯自由能变()可按下式计算：

＝Σνi(生成物) + Σνi(反应物) (2.1.4)

这里需要指出，由于温度对焓变和熵变的影响较小，通常可认为(T) ≈

(298.15K)、(T) ≈ (298.15K)这样任一温度T时的标准摩尔

吉布斯自由能变可按下式作近似计算：

(T) ＝(T) - T(T) ≈ (298.15K) - T(298.15K) (2.1.5) 4非标准态摩尔吉布斯自由能变(Δr G m)的计算和反应方向的判断

在实际中的很多化学反应常常是在非标准态下进行的。在等温等压及非标准

态下，对任一反应来说：

c C +

d D─→ y Y +z Z

根据热力学推导，反应摩尔吉布斯自由能变有如下关系式：

Δr G m = + RT ln J(2.1.6) 此式称为化学反应等温方程式，式中J为反应商。

对于气体反应：

对于水溶液中的(离子)反应：

由于固态或液态处于标准态与否对反应的Δr G m影响较小，故它们在反应商

(J)式中不出现。例如反应：

MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq)─→ Mn2+(aq) + Cl2(g) + 2H2O (l)

非标态时：Δr G m = + RT ln J其中：