当前课程知识点：大学化学 > 第七章 化学反应的方向 > 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） > Video
同学们好
这一节我们继续
化学反应方向的
影响因素的探讨
在上一节当中
我们和大家一起讨论了
浓度、压力以及催化剂
对化学平衡产生的影响
特别是对于我们
达到化学平衡状态以后
反应的方向和
反应的速率的影响因素
那么这一节呢
我们将继续
上一节的话题
我们和大家一起分享
温度对于
化学平衡的影响
我们都知道
在一定温度下
范德霍夫等温方程
描述的是
非标准状态
与标准状态下
相应的体系的
吉布斯自由能的
变化规律
非标准状态
和标准状态的
吉布斯自由能
两者之间
有一个桥梁
就是反应商
在这样的温度确定的条件下
如果吉布斯自由能等于0
也就是达到了平衡状态
那么这个时候呢
我们就可以导出
这样一个式子
这个式子当中
反应的标准摩尔
吉布斯自由能变化
就与我们的
标准平衡常数之间
形成了一个数学方程
我们称为a式
同样
我们在同一温度
和标准状态下
我们还可以写出
吉布斯自由能
与反应熵变
和焓变之间的
相应的数学关系
这就是我们的
吉布斯亥姆霍兹方程
把这个方程
我们命名为b方程
结合a方程和b方程
当达到平衡时
这时候
我们把相应的
反应的熵变、焓变
与我们的标准平衡常数之间
建立起了这样一个
新的数学关系
把这样的关系
进行移项
并且我们在两端
同时除以RT
这样一个非0的数值
这时候我们就会发现
我们的方程的左端就是
我们标准平衡常数的
自然对数
而它的右侧呢
却变成了
与温度相关的
这样一个函数
这当中
我们的反应的焓变和
反应的熵变
都是对于确定系统来讲
是一个已知的常数
因为它们基本上
不会随着
我们的温度变化
而有较大的变化
那么接下来
我们进一步的
把这样一个关系
进行相互之间的
比例的考虑
我们就发现
这时候
我们的标准平衡常数
实际上
是和我们温度的
倒数的相反数
直接相关的
在这个程度上
同学们已经发现了
如果温度变化
那么相应的
标准的平衡常数
就会受到影响
而温度变化与
平衡常数之间的关系呢
从中学里
老师就给我们强调了
这个概念
直到今天
通过我们上述
一系列方程的推演
我们终于把握了
通过热力学参数的考量
找到了标准平衡常数
与温度之间的
函数关系
利用这种关系
我们就可以定量的来研究
温度对于平衡常数的影响
也就是
温度对于平衡状态
以及化学反应方向的
影响规律
假设我们的反应
是在两个不同的温度之间
来发生的
初态是T1
终态呢是T2
这时候
分别对应的平衡常数呢
是K1⊖和K2⊖
当温度变化的区间
并不大的时候
我们依照
以往的处理的原则
反应的焓变和
反应的摩尔熵变
都可以看作是常数
那么这时候
我们依照刚才给出的
标准平衡常数
与温度之间的
函数关系的方程
分别可以把
始态列为方程(1)
终态呢列为方程(2)
这样我们就可以来研究
在不同的温度下
标准平衡常数
与温度之间的
变化规律
如果我们把
方程(1)和方程(2)
把它们合起来
会是什么样的结果呢
数学又帮我们
解决了这样一个
看似复杂
但是却极有规律的问题
我们把(2)和(1)相减
这时候我们就会得到
这样的一个
有规律的方程式
在这当中
我们可以看到
终态和始态的
标准平衡常数
它们两者之间的
比值的对数
与我们这一侧的
相应的始态和终态之间的
温度的变化率
以及始态和终态之间的
温度的乘积的比值
有这样的正比的关系
这当中R和我们的
反应的摩尔焓变
都是在一定的温度下
确定的常数
那么通过这样的方程呢
我们就可以很方便的了解
当温度变化的时候
我们的标准平衡常数
会发生
怎么样相应的改变
如果反应的正方向
也就是我们的正向反应
是一个吸热的反应
这时候反应的焓变呢
是大于0的
如果当我们的
温度升高的时候
平衡常数呢 也会相应的变大
升高温度
标准平衡常数增加
平衡就意味着
要向正的方向
也就是向右移动
同样
如果正向反应
或者向右的反应呢
是一个放热反应
这时候我们的反应的
标准摩尔焓变呢
它是小于0的
当温度升高的时候
标准平衡常数呢
就会相应的减小
对于这样的反应
升高温度
标准平衡常数减小
那么平衡呢
将会向逆向移动
也就是向左侧移动
理解了刚才
方程式给我们的
标准平衡常数
与温度之间的
相应的关系
这对我们解析
这样的带有典型的
吸热和放热的化学反应
在平衡移动方面的规律呢
提供了极其方便的
判断工具
同时同学们要注意的
如果已知的
这样一个化学反应当中的
标准摩尔反应焓变
和温度以及在这个温度下的
标准平衡常数
我们就可以
利用这样的一个公式
利用我们已知的
这样的一些常数
以及我们要
判断的新的温度T2
那么我们就可以得到
在这样的温度下边的
新的平衡常数
反之
我们还可以利用这样的一个
相互之间紧密联系的
数学关系
来推算
在不同的平衡常数下
相应的温度的变化
也还可以推算
在不同的温度下
我们得到了不同的平衡常数
我们就可以来推算
它们的反应的
标准的摩尔焓变
种种的这样的方便
不一而逐
我们课后有很多的练习
就是帮助大家
反复的练习
在不同的温度改变
和不同的标准平衡常数
改变情况下
它们之间的数学关系的
彼此的联系
希望同学们
通过课后的练习呢
多加熟练
同时
我们也通过
后续的章节当中的
一些典型的数学计算
以及数学计算当中的
一些有趣的结果
帮大家分享
这样的一个公式
在实际应用当中的
一些典型的例子
那么同时呢
温度对于平衡的影响呢
我们可以总结出
这样的规律
也就是说
升高温度
平衡会向着吸热反应的
这样一个方向移动
如果降低温度呢
平衡会向着放热方向的
这样一个反应方向移动
这些规律
跟我们的生活常识
是完全一致的
也就是中学里大家熟悉的
升高温度
有利于吸热反应的发生
而降低温度呢
有利于放热反应的发生
这些已有的规律
对于我们了解
平衡的移动规则
是非常有帮助的
通过学习大学化学的
热力学相关的内容
帮我们进一步的了解了
平衡在不同条件下移动的
热力学的原因
那么有关的内容呢
同学们可以针对
我们在课后的练习
以及刚才我们讨论的过程
加以对这些过程的
详细的理解
接下来我们来讨论
如果我们把刚才的
一个对数的方程
其中的自然对数
改变成
常用对数的时候
我们需要在方程式的右侧呢
分别除以一个2.303
这样一个常数
原因是
自然对数和常用对数之间
相差这样一个系数
如果我们考虑
在温度变化
范围不大的情况下
反应的标准摩尔熵和
标准摩尔焓变
都近似为常数的话
那么这时候
当温度发生变化的时候
相应的标准平衡常数
也会随之改变
那么这个时候
我们把相应的变化的规律呢
就可以方便的
用我们的常用对数
来代替自然对数
在这个过程当中
通过这样的变化
我们一样可以得到
最终影响
平衡常数变化的
对数关系的
是我们的
终态和始态之间的
温度差
以及与我们的
终态和始态温度乘积的
比值之间的关系
从这里
同学们也可以关心到
对于两个不同的状态
如果它们的温度差
是一致的
那么
对于平衡常数的影响来说
在高温下的
同样的温度差的变化
对于平衡常数的影响
要小于在低温下的
同样温度差下
所对平衡常数产生的影响
其中的道理是什么呢
同学们可以课下
仔细的考虑一下
我们不妨看一看
当分子一定的时候
分母怎么样
高温的时候
分母会变大
还是变小呢
顺着这样的思路
同学们就很容易找到答案
利用这样的一个
常用对数的方程
我们同样可以解析
刚才我们在
自然对数方程当中
已经讨论过的
相关的平衡移动问题
比如说
当正向反应为
放热反应的时候
这时候
我们标准反应的摩尔焓变
是小于0的
温度上升呢
相应的平衡常数会下降
这时候
平衡会向逆向
也就是向左移动
同样
如果当正向的反应
为吸热的情况
这时候标准反应的
摩尔焓变是大于0的
同学们马上就能够想到
温度上升的时候
相应的标准平衡常数
也会上升
这时候平衡呢
会向正向移动
这里的规律和我们前述
用自然对数讨论的时候
是完全一致的
同时也非常契合
我们在中学里
已经掌握的
平衡与温度之间的
相互影响关系
只是不同的
我们这里
通过热力学参数的考量
帮大家
进一步的弄清楚了
这样的平衡影响规律的
内部的原因
同学们从这里
也可以进一步的了解
我们怎么样能通过一个
热力学参数的改变
来影响平衡的状况
了解了刚才我们所推演的
一系列的平衡常数的
自然对数方程
和常用对数方程
以及
我们的标准平衡常数和
温度之间的关系
就为我们后续了解
平衡常数和平衡状态
受温度影响的规律呢
奠定了坚固的数学基础
利用这样的数学基础呢
我们就可以很好的把握
平衡与温度之间的
影响规律
有关这部分内容呢
我们在下一节当中
将会通过具体的实例
跟大家进行详细的讨论
这节课的内容
我们就介绍到这儿
-1.1 不一样的大学化学
--Video
-1.2 化学体系的建立
--Video
-1.3 应该了解的化学
--Video
-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-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
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-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
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
--Video
-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
--Video
-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
--Video
-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
--Video
-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
--Video
-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
--Video
-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
--Video
-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）
--Video
-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)
--Video
-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
--Video
-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)
--Video
-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
