17
ΔН = 0. Поэтому направление протекания процесса определяется
только вероятностным фактором.
В изолированной системе самопроизвольно могут проте-
кать только такие процессы, которые сопровождаются увели-
чением энтропии (возрастанием неупорядоченности).
Энтропия вещества резко возрастает при переходе из твердого
состояния в жидкое и далее – в
газообразное. Поэтому
об изменении энтропии в химической реакции можно судить
по количеству газообразного вещества до и после реакции.
Изменение энтропии при протекании химической реакции
можно точно рассчитать по следствию из
закона Гесса, используя
стандартные энтропии веществ, приведенные в справочниках
(см. прил. 1):
ΔS
х.р.
= ∑S
прод.
- ∑S
исх.
При этом, в
отличие от энтальпии образования, энтропия про-
стого вещества не равна нулю.
Критерием направленности процессов в
неизолированной
си-
стеме является изменение
энергии Гиббса
(ΔG), которая учитывает
как энтальпийный (тепловой), так и энтропийный (вероятностный)
фактор.
Энергия Гиббса связана с энтальпией и энтропией соотношением:
ΔG = ΔH – TΔS,
где T – абсолютная температура.
Самопроизвольно возможно протекание только таких про-
цессов, в которых энергия Гиббса уменьшается (ΔG < 0).
Протекание экзотермических химических реакций (ΔH < 0), со-
провождающихся возрастанием энтропии (ΔS > 0), возможно, так
как в
этом случае ΔG < 0.
Эндотермические реакции (ΔH > 0), сопровождающиеся
уменьшением энтропии (ΔS < 0), самопроизвольно в прямом
направлении протекать не могут, так как в этом случае ΔG > 0. Ре-
акция может протекать только в обратном направлении.
Если же ΔH < 0 и ΔS < 0, а также если ΔH > 0 и ΔS > 0, термо-
динамическая возможность протекания реакции определяется кон-
18
куренцией энтальпийного и энтропийного факторов, в
которую
вмешивается температура.
Например, если ΔH < 0 и ΔS < 0, то при низкой температуре
преобладает энтальпийный фактор (ΔH), ΔG < 0 и реакция протека-
ет в прямом направлении. Повышение температуры усиливает вли-
яние энтропийного фактора. ΔG становится больше нуля. Поэтому
при высокой температуре та же реакция может протекать только в
обратном направлении.
То есть при повышении температуры происходит изменение
знака ΔG и направления протекания реакции. Значит, при какой-то
температуре ΔG = 0 и система находится в равновесии.
В
этом случае температуру равновесия можно рассчитать:
Т
равн
=
S
.
Достарыңызбен бөлісу: 
