自然界存在著很多能夠自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程,例如水可以自動(dòng)地由高處往低處流,鐵在潮濕空氣中生銹,冰在常溫下融化,食鹽在水中溶解,煙霧在空氣中消散等。這種不需要任何外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程,稱為自發(fā)過(guò)程。
化學(xué)反應(yīng)存在自發(fā)過(guò)程,化學(xué)反應(yīng)的方向即是反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。自發(fā)反應(yīng)是在一定溫度、壓力條件下,不需外界做功,一經(jīng)引引發(fā)即自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)。
關(guān)于自發(fā)反應(yīng)有幾點(diǎn)說(shuō)明如下:
(1)自發(fā)反應(yīng)與反應(yīng)條件有關(guān),特別是溫度。如石灰石分解在室溫下是非自發(fā)反應(yīng),在高溫下是自發(fā)反應(yīng)。
(2)自發(fā)反應(yīng)與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。在室溫下中和反應(yīng)與合成氨反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),但中和反應(yīng)反應(yīng)速率快,而合成氨反應(yīng)速率慢。
(3)非自發(fā)反應(yīng)不是不可能進(jìn)進(jìn)行的反應(yīng),但進(jìn)行的程度小或需要外界做功才能進(jìn)行。在高溫時(shí)(發(fā)生閃電,或內(nèi)燃機(jī)中)空氣中的氮?dú)夂脱鯕馍缮倭康趸?。電解時(shí),水分解為氫氣和氧氣。
對(duì)于化學(xué)反應(yīng),有沒(méi)有判據(jù)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向或者反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行呢?若能判斷化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行將是很有實(shí)際意義的。NO和CO是汽車尾氣中的兩種主要污染物,如果能夠利用以下反應(yīng),就可同時(shí)去除這兩種污染物。
CO+NO=1/2N2+CO2
自然界中的許多自發(fā)的過(guò)程,如物體受到地心引力而下落,水從高處流向低處等等,這些過(guò)程都有能量的改變,也就是系統(tǒng)的勢(shì)能降低或損失了。這表明一個(gè)系統(tǒng)的勢(shì)能有自然變小的傾向,或者說(shuō)系統(tǒng)傾向于取得最低的勢(shì)能。在化學(xué)反應(yīng)應(yīng)中,同樣也伴隨著能量的變化,但是情況要復(fù)雜得多。為了能找到化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的理論判斷標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)家經(jīng)過(guò)了多年努力,使反應(yīng)自發(fā)性問(wèn)題得到了解決。
編輯網(wǎng)站:http://f670.cn 999化工商城