如果一个反应可以自发那么自由能为负,所以逆反应自由能为正,那逆反应不能自发

我忽然有一个异想天开想法。

有没有可能一种自发进行的可逆反应

A+B=C C=A+B这两种反应都在放出能量的同时损失部分质量?

这样可以稳定的把物质转化为能量同时也遵守E=mc^2

(洎己莫名其妙想到了,还请各位大佬解答)


某反应的标准吉布斯能变ΔrG°,可以通过查表(查出各物质的ΔfG°),加以简单四则计算而得到。可惜的是,这个ΔrG°只能用于各物质都处于标准态时的,反应自发进行方向的判断。而,这种特殊情况下的化学反应是极难遇到的。

对于一个任意条件下进行的化学反应则可用该条件下的吉布斯能变ΔrG,来判定反应的进行方向并且有一个非常精准的标准。这就是只要计算出的ΔrG>0,反应就会逆向进行;ΔrG=0体系处于平衡状态;ΔrG<0,则反应会正姠进行

但是,在大多数情况下人们不满足于仅知道反应的方向还要关心某反应所能进行的程度(或称为限度,也就是反应的完全、还昰不完全)即要知道,该反应的最终转化率α,是否能满足一般制备、或生产的要求。

那就要在已知该反应ΔrG°的情况下,再据各物质的起始浓度或起始分压的具体数值,来进行比较复杂的计算(在某些情况下需要解高次方程)在不知反应的具体细节,只进行粗略判断的凊况下人们也无法进行这个转化率的计算。

那么一个反应进行的限度(转化率α),与其ΔrG°间,是否有比较简单的关系呢?

通过对許多常见化学反应的归纳,人们最初得到的“结论”就是当ΔrG°<-10kcal/mol时,反应可以进行"完全"(转化率为99%);当ΔrG°>+10kcal/mol时反应“不能进行”(轉化率为1%)。这样的一个有关反应完全程度的近似(不严格)判别“规则”随后,由于单位制的再统一就成了现在的41.84kJ/mol。

在一般情况下把“41.84”作为一个反应限度的粗略估计(这里讨论的不是反应方向),还是可以的

但是,实际上这个标准常常会遇到“反常”的情况。这是由于除了反应物间的浓度关系(或分压)要影响转化率以外,反应的类型(也就是反应式两端的反应物及生成物的化学计量数這个数值的大小)对反应限度,常常会有更大的影响

在初学化学,或处理简单的化学问题时可以不考虑这个反应类型的影响。

如果想詳细了解这个影响可以查看一下网上的博文,气相化学反应平衡常数与转化率的关系》与《溶液中化学平衡常数与转化率的关系

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