作者x06Cc (Cc)
看板Chemistry
標題Re: [高中] 氧化還原的觀念
時間Tue Feb 2 01:15:08 2010
※ 引述《robertshih (施抄)》之銘言:
: : 反應是否發生(由熱力學決定),定壓下是由ΔG是否小於0,或是說平衡常數 K > 1與否
: : (ΔG=-RTlnK)
: : 而反應快慢是由動力學決定,
: 可否請您多說一點關於上述的話
: 請問反應是否發生是決定於平衡常數嗎
A -> B 正反應 B -> A 逆反應
兩個反應都會走,A跟B都會產生也都會消耗。
熱力學探討的是A跟B的最後穩定的狀態,
如果A跟B的比例剛好符合平衡常數裡面的比例,
那麼你會在巨觀的角度看到A跟B的量都不會變。
阿你要問的是反應是否發生是決定於平衡常數嗎?
如果你觀察的是初狀態跟末狀態之間的差異,
沒錯反應發生是決定於平衡常數。但是要切記,
A->B B->A還是一直在進行的,這就是動力學所要探討的。
: 根據涅斯特方程式 平衡常數跟電位有相關性
: 所以反應是否發生也跟電位有關?
對。化學反應有所謂的化學勢能,
,當A -> B 兩邊的分子能量有差異就有一化學勢能,
而在氧化還原反應裡面,會牽扯到電子的轉移氧化數的變化,
這時會有一個電位能的差異。如果電位能有差異就會驅使
一邊變到另外一邊,就可以觀察到反應是否發生,
不過你的反應時間要夠久到可以觀察到A,B的變化,
不然就跟石墨、鑽石一樣看不到兩個互變。
: 高中時聽老師說 反應是否發生與"活化能"有關
: 而反應速率常數也與活化能有關
: 換言之活化能與"反應是否發生"和"反應速率"皆有關
: 可否請您澄清一下這些的關聯性 謝謝!
活化能 A -> B 不是那麼簡單,中間可能會經過A -> A* -> B* -> B
而A*、B*能量都比A、B更高,而這中間的能量差為活化能,
就跟爬山一樣,你從甲地到乙地爬過一座小山跟爬一座高山,
速度的差別,就是活化能影響反應速率的比方。
而反應是否發生與活化能有關?
看你是看反應平衡狀態還是瞬間的狀態,
以動力學來講石墨變鑽石活化能好高,
所以你可能要看到一莫耳石墨變鑽石可能要等幾萬年,
這意味反應不會發生嗎?
會,只是你要等好幾萬年,所以要看問題的問法。
以熱力學來講反應是否發生跟活化能也有關,
因為平衡常數跟活化能有關係,不過是跟活化能的比例有關係。
平衡常數 = 正反應活化能/逆反應活化能 ,
所以以高中所學來講加入催化劑同時等比例降低正逆反應活化能,
所以沒有改變平衡常數,反應的狀態不會改變,只是會加速到達平衡的時間。
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