化学热力学动力学总结

化学热力学动力学总结

大学《普通化学》的学习让我们认识到了高中化学与大学化学的不同之处，虽说机械专业对化学的学习只要求认识，但化学这一自然科学的学习对材料科学还是有很大的帮助的，因此我们还是要了解相关知识的。

同时我们还应能够去适应大学的化学，毕竟大学的更深入，理论性更强，分类也多了，一大堆理论。总结就是，高中学的是一些浅显的结论及简单的原理知识，大学将更深层次地学习这些结论，以及结论怎么得到的，更加严谨，符号也不同了，尤其是对高数知识的应用。

以下内容就是我对学完化学热化学及化学反应的基本原理的总结，主要着手于对热力学和动力学的认识及其重点知识和如何解决实际问题所述。

热力学和动力学的认识

热力学是要了解化学反应进行的方向还有最大限度以及外界条件对平衡的影响，动力学则是了解反应进行的速率以及中间的历程，就是常说的反应机理。最大的特点热力学不考虑时间，只考虑化学反应始末状态，动力学就要考虑时间。

＜热力学＞

从能量转化观点研究物质的热性质，揭示能量从一种形式转化为另一种形式时所遵从的宏观规律。热力学三定律是热化学的基础。

化学的热力学就是将热力学的原理应用于化学变化。化学的热力

学必须研究解决的问题是方向性问题：反应能否自发进行；化学平衡问题：给定条件下，有多少反应物最大限度转化为产物。一句话，化学热力学只回答反应的可能性问题。

化学热力学的特点是：

i.研究对象为大量分子的集合体，研究宏观物质，具有统计意义。ii.只考虑变化前后的净结果，不考虑物质的微观结构和反应机理。iii.能判断变化能否自发进行以及进行到什么程度，但不考虑所需时间。

化学热化学的局限性：不知道机理速率和微观性质；只讲可能性，不讲现实性。

＜动力学＞

化学动力学把热力学的可能性变为现实性，满足生产和科技的要求。

化学动力学讲反应速率（快慢）及其影响因素反应机理(怎样进行)，即反应的现实性。化学动力学才回答反应的现实性问题。对于一个化学反应化学动力学必须研究的一个问题是：实现这种转化需要多久时间？如何转化?即:反应速率，反应机理。同时我认为化学热力学是化学动力学的基础，是为解决化学反应所服务的。

＜热力学和动力学重点知识＞

热力学第一定律：若封闭系统由始态(U1)变到终态(U2)，同时系统从环境吸热(q)得功(w)则系统热力学能的变化为

U=U2-U1=q+w

由此推导我们可以得到的重要的状态函数焓H的特点：等压且不做非体积功的过程热在数值上等于系统的焓变；并且当焓变小于零时，表示系统放热，焓变为正，系统吸热。

盖斯定律: 在等容或等压条件下，化学反应的反应热只于反应的始态和终态有关，而与变化的途径无关，盖斯定律是我们计算反应的焓变的重要手段。

标准摩尔生成焓:规定在标准状态下（100KPA,298.15K）由指定单质生成单位物质的量的纯物质时反应的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓。用符号△fHθm表示，单位是千焦/摩（KJ/mol）。

生成焓是说明物质性质的重要热化学数据，生成焓的负值越大，表明该物质键能越大，对热越稳定。

标准摩尔熵：对于化学反应而言，若反应物和产物都处于标准状态下，则反应过程的熵变，即为该反应的标准熵变。当反应进度为单位反应进度时，反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变，以△rSm(-)表示。与反应的标准焓变的计算相似，化学反应的标准摩尔熵变，可由生成物与反应物的标准熵求得。即为:生成物熵值之和减反应物熵值之和。另熵值可以通过查表获得。

物质的熵值规律：1，气体>液体>固体；2，复杂分子>简单分子；

吉布斯函数：ΔxHm<0而ΔrSm<0或ΔxHm>0而ΔrSm<0>0的情况，反应究竟向哪边进行，则要综合考虑△H和△S的影响来进一步讨论。

定义吉布斯自由能G=H－TS。因为H、T、S均为状态函数所以G为状态函数。吉布斯函数能够帮助我们判断反应是否能自发进行，如果ΔG<0，自发过程，正方向进行；ΔG=0，平衡状态；ΔG<0,非自发过程。

由此可得转变温度T≈△rHθm/ΔrSm.

等温方程：但在很多时候，反应温度并不都是在标准状况下，引进相对分压，我们可以得到ΔG=ΔG（标准）+RTInQ.

化学平衡的移动及温度对平衡常数的影响：平衡常数一般只受到温度的影响，

在有气体参加、有气体生成而且反应前后气体分子数变化的反应中，在其他条件不变时，增大压强（指压缩气体体积使压强增大），平衡向气体体积减小方向移动；减小压强（指增大气体体积使压强减小），平衡向气体体积增大的方向移动。

＜如何解决问题＞

化学动力学与化学热力学是相辅相成的,动力学的研究必须以热力学的结果(肯定反应有可能发生)为前提条件,而热力学只有与动力学相结合才能全面解决化学反应的实际问题。

化学热力学考虑的是反应的进行方向,以计算熵变焓变吉布斯自由能来说明反应是否能够进行,而不考虑反应的速率,反应实际上能进行到的限度；而化学动力学则是研究化学反映过程的速率和反应机理的,通过对于反应机理的推测考量,定性定量的研究速率,通过速率和实验来推测反应机理。

以上内容就是我学完第一二章后对化学热力学及动力学的认识和总结。