当前课程知识点：大学化学 > 第七章 化学反应的方向 > 7.1 自发过程与自发反应（二） > Video
刚才的冰融化
和Ba(OH)2与
NH4Cl的反应
帮我们树立起了
放热不是判断
自发反应的
这样一个
唯一标志的信心
但是自发过程
它的判断依据
或者自发反应
它发生的条件
到底是什么呢
这一直是人们
苦苦的追寻的
一个热力学当中的命题
研究发现
自发过程发生以后
它的逆过程
往往不会自发进行
就像刚才我们的气体
扩散到真空当中以后
不会自发的再从
已经扩散过的
这样一个容器当中
回到原始的状态
因此无数的化学反应
已经帮我们证实了
自发过程
往往都是不可逆的
不可逆过程
在我们的化学研究过程当中
是需要经常面对的
这样一个化学的问题
而自发过程的发现
和自发过程的
判据的确立
是帮我们确立
自发反应和自发过程
与非自发过程
和不可逆过程的
一个重要的依据
此外自发过程
只是代表了一种
可能性
它并不体现反应的速率
而要研究一种
可以自发发生的过程
以多快的速度
能够达到平衡
还需要我们借助
动力学条件
和动力学的研究工具
这也是我们下一章当中
将和大家重点讨论
和分析的问题
同时
还需要同学们理解的是
非自发过程
不一定就是不能发生的
因为我们讨论热力学
研究热力学的判据
就是要我们了解
自发过程
到底在什么样的情况
才能发生
同时
又用什么样的条件
可以把非自发过程
变成为自发过程
这都是我们这一章当中
要重点跟大家解析的问题
研究表明
当系统与外界环境之间
没有物质
和能量交换时
这时候的系统
同学们马上就会想到
这是孤立系统
那么对于孤立系统而言
自发过程
它的结果
就是使系统的混乱度
增加
而混乱度是什么呢
混乱度实际上
是对我们整个体系当中
所有状态的加和
或者是总和
有关这部分
我们在下一节当中
将和大家重点的讨论
混乱度的量度
同时
对于孤立系统来讲
系统总是倾向于
取得最大混乱度的
这样一种状态
也就是
处于这样一种平衡的状态
自发过程
如果我们与混乱度
相互联系的话
我们可以从下边的例子
帮我们建立起
形象的模型
刚才
我们是从一个大气压的气体
扩散到真空当中
形成两个均匀压力的体系
这时候我们看到的
有气体和没有气体存在的
两个系统
变成了一致的系统
这时候我们的混乱度的概念
还不能非常明确的体现
我们可能考虑的扩散
是由于不同的压力引起的
而下边的例子
就可以帮我们改变
这样的一个想法
我们可以看到
在这样的两个
具有相同体积
相同环境的容器当中
它们各自充填了
一个大气压的
N2和O2
从力学角度上来看
它们的压力是完全平衡的
这时候
如果我把中间的塞子打开
让两个容器连通
会发生什么现象呢
有的同学单单从
压力的平衡上来讲
就会得出
这样的气体
不会产生交互的扩散
而从化学扩散的过程上
或者是
自发反应进行的过程上
我们来判断它的话
我们就发现
这样的过程
当打开中间的阀门以后
连通体系当中
同样会出现像刚才
我们有压力的气体
向真空容器当中扩散的
相同的过程
最后终了的平衡状态
我们会发现
在两个相同的容器当中
它们各自充满了
1/2 大气压的N2
和1/2大气压的
O2
为什么是这样呢
结合前边的
有压力的气体
向真空容器当中
扩散的过程来讲
两个例子的
可以类比的方式
是在于
对于左侧的这样一个
充满N2的容器而言
O2
在这样一个容器当中的分压
是0
如果我们仅仅考虑
O2的分压
在左侧容器当中的
物理状态的话
那么O2
向左侧容器当中扩散的动力
和刚才我们看到的
由一个大气压的
容器当中的气体
向真空当中扩散的行为
是完全一致的
反之亦然
如果我们仅考虑
左侧的容器当中的
N2的分压
对比右侧的容器当中
N2的分压而言
右侧的容器当中
它的N2的分压
相对于左侧容器来讲
它也是一个
N2的真空状态
所以
相互的扩散
是不可避免的
而且
扩散到最后的平衡状态
我们发现
每个容器当中的
它们的O2的分压
是相等的
N2的分压也是相等的
而恰恰都等于各自
初始状态的压力的一半
所以
气体的扩散
这种自发过程
不仅是由压力
向真空当中的扩散
即使我们在两个都充满
不同气体的这样的容器当中
我们通过连通的方式
连接了两个容器
它们同样会相互扩散
因为
在对方的这样一个环境当中
它的分压相对于
我主动扩散的这一方来讲
它也是处在真空状态
有了这样的概念
同学们就发现
从最开始的各自容器当中
都是单一气体
存在的这样一个初始状态
它们的压力相同
它们的分子的摩尔数相同
但是
由于它们的分子类型不同
分子结构不同
它们的热运动方式不同
这时候
当我们连接两个容器的时候
它们就会以均匀的状态
而形成最大的混合度的
新的混合气体
也就是平衡状态的气体
这种平衡状态
相对于我们的初始态来讲
它更稳定
但是这种状态当中
我们的气体相对于
我们最初的
两个单质的气体来讲
却进入了一种
混合气体的状态
也就是体系的混乱度呢
要比初始状态
有了明显的不同
而且混乱度是朝着一个
增大的方向在进行
所以自发过程的方向
是使体系混乱度增加的
这样一个方向
这与我们的实际情况
是完全相符的
同时
一切自发过程
都具有一种
潜在的推动力
这种推动力
可以被用来做功
所以
自发过程
从某种程度上来讲
都是具有做功能力的
这样一种过程
通过做功呢
使体系的能量呢
得到进一步的降低
使整个体系呢
处于更稳定的状态
有关这部分的内容
我们后续
通过自发过程的判据
通过吉布斯自由能的建立呢
我们帮大家
来进一步的分析
自发过程与相应的
做功之间的关系
有关这节课的内容
我们就介绍到这儿
-1.1 不一样的大学化学
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-1.2 化学体系的建立
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-1.3 应该了解的化学
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-1.4 课程学习的必要准备
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-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
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-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
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-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
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-2.1 物质的聚集状态—液体
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-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
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-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
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-2.1 物质的聚集状态—等离子体
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-2.1 物质的聚集状态—液晶
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-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
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-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
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-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
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-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
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-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
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-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
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-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
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-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
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-4.1 离子键理论—离子键价键构型
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-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
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-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
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-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
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-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
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-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
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-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
