关于此实验
探索标准反应吉布斯能与依赖组成的驱动力之间的区别。设置温度和组成,找到平衡最小值,并按照指定的弛豫模型沿自由能降低的方向变化。
学习目标
- 根据焓、熵和温度计算标准吉布斯能。
- 在实际热力学驱动力中纳入反应商。
- 将平衡组成与吉布斯能最小值及平衡常数联系起来。
使用方法
- 1比较交叉温度以上和以下标准反应吉布斯能的符号。
- 2在自由能景观上选择初始组成,并查看其实际驱动力。
- 3向平衡状态弛豫,并检查混合物的吉布斯能是否降低。
- 4直接设置平衡组成,并验证即使标准值不为零,反应吉布斯能也为零。
模型
假设
- 在恒温恒压下,A和B在理想封闭二元混合物中相互转化。在整个温度范围内,焓和熵均保持不变。
- 自然对数组成坐标能够保留极小的少数成分比例。但这并不意味着可以根据平衡预测分子反应速率。
- 该弛豫定律是一种选定的耗散模型,并非实验测得的速率常数,也不是活化能计算。
在课堂上试试这个实验
- Q1当标准吉布斯能不为零时,反应驱动力能否为零?
- Q2为什么在温度固定时,改变组成会使热力学反应方向逆转?
常见问题
吉布斯能为负是否意味着反应很快?
不是。热力学驱动力和动力学势垒是不同的。该模型明确指定了一个用于说明的弛豫时间尺度。
为什么在平衡时仍有微量不利物种存在?
理想混合熵有利于形成分布。在极端参数下,少数组分的比例可能极小,但在对数计算中仍保持为正。
