無機(jī)化學(xué)教學(xué)課件-3章-化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)

1、第3章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)Chapter 3 Primary Conception of Chemical Thermodynamics1、了解熱力學(xué)的概況反應(yīng)是否發(fā)生；描述大量原子、分子等微粒構(gòu)成的宏觀系統(tǒng)的行為。本章要求2、建立與化學(xué)熱力學(xué)有關(guān)的10個(gè)基本概念3、了解化學(xué)熱力學(xué)四個(gè)重要的狀態(tài)函數(shù)熱力學(xué)能、吉布斯自由能和熵；建立標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)自由能和標(biāo)準(zhǔn)熵以及標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的概念，并對(duì)化學(xué)反應(yīng)的方向和限度作初步討論。4、化學(xué)熱力學(xué)的應(yīng)用。包括計(jì)算反應(yīng)焓、反應(yīng)熵和反應(yīng)自由能；估算非常溫下的反應(yīng)自由能、熱力學(xué)分解溫度或反應(yīng)溫度等；計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)自由能和反應(yīng)溫度等。3-2 熱化學(xué)3-1

2、熱力學(xué)第一定律3-3 化學(xué)反應(yīng)的方向本章內(nèi)容3-0 化學(xué)熱力學(xué) “熱力學(xué)”發(fā)展史： 19世紀(jì)中葉，發(fā)明蒸汽機(jī)1884熱力學(xué)第一定律，德物理學(xué)家Julius Robert Meger (邁爾); 1885熱力學(xué)第二定律，德物理學(xué)家Rudolph Clausius（克勞修斯）；1906，1911熱力學(xué)第三定律，英物理學(xué)家Nernst（能斯特），Planck 都江堰寶瓶口（一）什么叫“熱力學(xué)” 熱力學(xué)是研究熱和其他形式的能量互相轉(zhuǎn)變所遵循的規(guī)律的一門科學(xué)。（二）什么叫“化學(xué)熱力學(xué)” 應(yīng)用熱力學(xué)原理，研究化學(xué)反應(yīng)過程及伴隨這些過程的物理現(xiàn)象，就形成了“化學(xué)熱力學(xué)”。（三）化學(xué)熱力學(xué)解決什么問題例：29

3、8.15K，各氣體分壓101.325KPa下， N2 (g) + 3H2(g) = 2 NH3 (g) fGm / kJ/mol 0 0 -16.5 rGm = 2 (-16.5) 0 3 0 = -33kJ/mol指定條件（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）下，正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。 1.反應(yīng)的方向 (rGm 0 ?) 指定條件下，正反應(yīng)可否自發(fā)進(jìn)行； 2. 反應(yīng)的限度如果能，正反應(yīng)能否進(jìn)行到底 (K大小)； 3. 反應(yīng)過程的能量轉(zhuǎn)換放熱？吸熱？（ rHm0,放熱; rHm0,吸熱） 4. 反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)是如何進(jìn)行的？ 5. 反應(yīng)速率?；瘜W(xué)熱力學(xué)回答前3個(gè)問題，但不能回答后2個(gè)問題，后2個(gè)問題由“化學(xué)動(dòng)力等”回答。 (四）

4、熱力學(xué)方法的特點(diǎn) 1.研究體系的宏觀性質(zhì) 即大量質(zhì)點(diǎn)的平均行為，所得結(jié)論具有統(tǒng)計(jì)意義；不涉及個(gè)別質(zhì)點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)及個(gè)體行為，不依據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)。 2.不涉及時(shí)間概念。 無機(jī)化學(xué)課的“化學(xué)熱力學(xué)初步”，著重應(yīng)用熱力學(xué)的一些結(jié)論，去解釋一些無機(jī)化學(xué)現(xiàn)象；嚴(yán)格的理論推導(dǎo)、詳細(xì)地學(xué)習(xí)“化學(xué)熱力學(xué)”，是“物理化學(xué)”課程的任務(wù)之一。 3-1 熱力學(xué)第一定律3-1-1 熱力學(xué)的基本概念和常用術(shù)語體系與環(huán)境 (system and surroundings)體 系：被人為劃定作為研究的直接對(duì)象的物質(zhì)。（系統(tǒng)，物系）環(huán) 境 : 體系外與其密切相關(guān)的部分。敞開體系：與環(huán)境有物質(zhì)交換也有能量交換封閉體系：與環(huán)境有能

5、量交換無物質(zhì)交換孤立體系：與環(huán)境無物質(zhì)、能量交換open systemclosed systemisolated system按照體系與環(huán)境的關(guān)系 三種重要體系狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù) (States and Functions of State)1定義（Definition）：決定體系熱力學(xué)狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)變數(shù)（或狀態(tài)函數(shù)）。例如，對(duì)于理想氣體，p、V、T、n這些狀態(tài)變數(shù)確定了，體系的狀態(tài)就確定了，但由于中，只有三個(gè)變量獨(dú)立（自變量），另外的變量就是獨(dú)立自變量的函數(shù)了。首先指定為獨(dú)立的狀態(tài)函數(shù)，稱為狀態(tài)變數(shù)。但指定那些為自變量是任意的，因此任一狀態(tài)變數(shù)均可成為狀態(tài)函數(shù)。（在數(shù)學(xué)上狀態(tài)函數(shù)與狀態(tài)變數(shù)

6、是不同的兩個(gè)概念） 狀態(tài)表征體系的物理量一定時(shí)體系所處的情形。狀態(tài)函數(shù)2. 性質(zhì)狀態(tài)函數(shù)的變化量只與終態(tài)和始態(tài)兩種狀態(tài)有關(guān)，與如何從始態(tài)變到終態(tài)的具體路徑是無關(guān)的。路徑(path)：體系變化的具體途徑。AB3. 兩類重要的狀態(tài)函數(shù)廣度（量度）性質(zhì)：與物質(zhì)的總量有關(guān)，具有加和性如：體積、質(zhì)量、物質(zhì)的量強(qiáng)度性質(zhì)：與物質(zhì)的總量無關(guān)，不具有加和性如：溫度、壓力、濃度 過程與途徑（ process and approach ）過程體系由一種狀態(tài)（始態(tài)）變成另一種狀態(tài)（終態(tài)）。途徑完成過程的具體步驟（與過程同樣，一般不區(qū)別）可逆過程無限接近平衡態(tài)的過程。等容過程始態(tài)與終態(tài)的體積相等的過程。自發(fā)過程自然發(fā)生

7、的過程。非自發(fā)過程不會(huì)自然發(fā)生的過程。請(qǐng)大家舉幾個(gè)自發(fā)與非自發(fā)過程的例子。 體系與環(huán)境之間由于存在溫差而傳遞的能量. 熱不是狀態(tài)函數(shù) 體系吸熱: Q 0 體系放熱: Q 01 熱（Q） 熱和功 (heat and work) 環(huán)境相反 體系與環(huán)境之間除熱之外以其它形式傳遞的能量. 功不是狀態(tài)函數(shù). 體系對(duì)環(huán)境做功，W0 與教材相反熱功非狀態(tài)函數(shù)2 功 ( W )熱 由于溫度差引起的能量從環(huán)境到系統(tǒng)的流動(dòng) 熱交換過程中，體系發(fā)生化學(xué)變化或相變。(變化過程中，溫度不變)熱用符號(hào)Q 表示， SI單位為J。規(guī)定：若系統(tǒng)吸熱，Q 0 系統(tǒng)放熱，Q 0 ； 環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作功， W 0 。功 體積功是系統(tǒng)體積

8、變化時(shí)所作的功。 其他各種形式的功統(tǒng)稱為非體積功，如電功、系統(tǒng)表面積變化時(shí)所作的表面功等。CP4D01014.SWF熱和功 (heat and work)體積功WV 體積變化時(shí)，系統(tǒng)所做的功，又稱之為膨脹功 功的形式 Wr = nFE其中:E 原電池的電池電動(dòng)勢(shì); F 法拉第常量,等于96485C.mol-1; n 通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量. 許多化學(xué)反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池，使化學(xué)能當(dāng)化學(xué)能以電能的形式釋放出來，做非體積功（其它功Wr）。原電池的電功計(jì)算如下：非體積功（有用功,其他功） Wr 體積功以外的所有其它形式的功 體系內(nèi)所有微觀粒子的全部能量之和，舊稱內(nèi)能， U是狀態(tài)函數(shù)，熱力學(xué)能變化只

9、與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與變化途徑無關(guān). 至今尚無法直接測(cè)定，只能測(cè)定到 U.熱力學(xué)能 (thermodynamic energy) 相 體系中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的任何均勻部分.相和相之間有明顯的界面.相 (phase) 相又分為均相體系(或單相體系)和非均相體系(或多相體系).溫度是構(gòu)成物體的大量微粒運(yùn)動(dòng)（熱運(yùn)動(dòng)）的激烈程度的宏觀表現(xiàn)。熱力學(xué)溫度（熱力學(xué)溫標(biāo)）符號(hào)為T，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度之間的關(guān)系：T=(t +273.15)K熱力學(xué)溫度 (T)開爾文勛爵（Kelvin）（1824-1907）開爾文是英國(guó)著名物理學(xué)家、發(fā)明家，原名W.湯姆孫。他是本世紀(jì)的最偉大的人物之一，是一個(gè)偉大的數(shù)學(xué)家

10、、物理學(xué)家兼電學(xué)家。在熱學(xué)、電磁學(xué)、流體力學(xué)、光學(xué)、地球物理、數(shù)學(xué)、工程應(yīng)用等方面都做出了貢獻(xiàn)。 他被看作是英帝國(guó)的第一位物理學(xué)家，同時(shí)受到世界其他國(guó)家的贊賞。 熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)（standard state of thermodynamics）熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(標(biāo)態(tài)) 當(dāng)體系中各種氣態(tài)物質(zhì)的分壓均為標(biāo)準(zhǔn)壓力，固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)避免承受的壓力都等于標(biāo)準(zhǔn)壓力,溶液終個(gè)物質(zhì)的濃度均為 mol.dm-3時(shí)體系所處的狀態(tài)。環(huán)境壓力: 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓地球底層大氣最經(jīng)常呈現(xiàn)的壓力，其數(shù)值為：p0=760mmHg(毫米汞柱)=760torr(乇) =1.01325105Pa(帕斯卡)熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)壓力: p = 1 bar(巴

11、) = 100kPa(千帕)請(qǐng)注意：通常所說的標(biāo)準(zhǔn)狀況仍然是p=101325Pa，T=273.15K，而不是指熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)不指定溫度，而一般認(rèn)為T=298.15K對(duì)于封閉體系熱力學(xué)第一定律為：得功W3-1-2 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律3-2 熱化學(xué) 3-2-1 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)熱效應(yīng)(heat effect)：是各類過程（包括化學(xué)反應(yīng)）中放出或吸收的熱量?；瘜W(xué)反應(yīng)實(shí)際上是狀態(tài)的變化：反應(yīng)物（始態(tài)i）產(chǎn)物（終態(tài)e）涉及到熱力學(xué)能的變化：Ue Ui= DU=W+Q1. 等容熱效應(yīng) 在系統(tǒng)發(fā)生等容過程時(shí)測(cè)定的熱效應(yīng)。式子表明：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在等溫等容下發(fā)生，系統(tǒng)

12、與環(huán)境無功（膨脹功和有用功）交換，反應(yīng)熱效應(yīng)等于反應(yīng)前后系統(tǒng)的熱力學(xué)能（內(nèi)能）的變化量 對(duì)于封閉系統(tǒng)，在不做其它功（Wr=0）的恒容過程中， V=0，W=Wr+WV= 0由熱力學(xué)第一定律： 測(cè)量恒容反應(yīng)熱的裝置（燃燒彈或氧彈） 焓和等壓反應(yīng)熱 (Enthalpy & reaction heats under the constant-pressure conditions ) 在恒壓過程中p1= p2 = pex焓：焓變：等壓熱效應(yīng)體系在等溫等壓條件下的熱效應(yīng)。試問焓是不是狀態(tài)函數(shù)？ b. 測(cè)量恒壓反應(yīng)熱的裝置 熱量計(jì)1熱量器 2絕緣架3金屬外套、上有蓋 4恒溫水槽 5攪拌器 6水銀溫度計(jì) 7

13、加熱器 物質(zhì)B的化學(xué)計(jì)量數(shù) 若化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式為則其反應(yīng)進(jìn)度為x 的單位是mol3 化學(xué)反應(yīng)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)進(jìn)度 3.0 10.0 0 0 2.0 7.0 2.0 1.5 5.5 3.0 Example 1反應(yīng)進(jìn)度必須對(duì)應(yīng)具體的反應(yīng)方程式對(duì)無氣體參加的反應(yīng)： W = pex V=0對(duì)有氣體參加的反應(yīng)：4 rUm與rHm 的關(guān)系 (relationship between rUm and rHm )熱化學(xué)循環(huán)CI4D00051.swf燃燒熱和反應(yīng)熱的關(guān)系cHm 產(chǎn)fHm 反fHm 1 熱化學(xué)方程式 表示化學(xué)反應(yīng)及其反 應(yīng)熱關(guān)系的化學(xué)反應(yīng)方程式 稱為反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變要注意到 值一定要與化學(xué)方程式相對(duì)應(yīng)

14、，單位中的“mol-1”是指“每摩爾反應(yīng)”而不是指“每摩爾反應(yīng)物”.聚集狀態(tài)不同時(shí)， 不同化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)， 不同3-2-2 Hess定律 (Hess law) 及其應(yīng)用 書寫要求詳見p-39始態(tài)終態(tài)中間態(tài)2 蓋斯定律 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)分步進(jìn)行釋放得熱與一步進(jìn)行釋放的熱是相等的?；蛘哒f：化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)一定。已知298.15K下,反應(yīng)計(jì)算298.15K下,CO的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓.Example 利用Hess定律可知：途徑1途徑2Solution途徑31. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓3-2-3 生成熱 在熱力學(xué)標(biāo)態(tài)下,由指定單質(zhì)生成1mol物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變,稱為物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。詳見表3-1 2. 由 計(jì)算

15、Example 結(jié)論：對(duì)一般反應(yīng) aA+bByY+zZ 在溫度T下，1mol物質(zhì)B完全氧化成指定產(chǎn)物時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變，稱為物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓，詳見表3-2.3-2-4 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓例如： 由 計(jì)算 結(jié)論：對(duì)一般反應(yīng) aA+bByY+zZ計(jì)算乙烯與水作用制備乙醇的反應(yīng)焓變SolutionC=CHH+OCHHCHOHHHHHHH 3-2-5 由鍵能估算Example 結(jié)論：對(duì)一般反應(yīng) aA+bByY+zZ例題5-10298K下水的蒸發(fā)熱為43.98kj.mol-1，求蒸發(fā)1mol水的Qv、Qp、U、W和H。分析：1、該系統(tǒng)是包括液態(tài)水和水蒸氣在內(nèi)的封閉體系；2、發(fā)生的過程是等溫等壓過程；3、

16、系統(tǒng)的環(huán)境壓力也設(shè)為熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)壓力；4、通常情況下，該過程沒有做有用功；5、假定水蒸氣是理想氣體。此外，反應(yīng)的溫度、壓力對(duì)焓變也有影響。但在溫度相差不大，壓力改變不大時(shí)，反應(yīng)焓隨溫度、壓力的變化不大，本課程中作近似處理，精確的計(jì)算在物理化學(xué)課程學(xué)習(xí)。解3-3 化學(xué)反應(yīng)的方向 3-3-1 過程進(jìn)行的方式1 各種途徑的體積功 膨脹次數(shù)越多所做的體積功越大。無限次膨脹，每次反抗比體系壓力小無限小的外壓：pex=pdp 則體系做最大功，準(zhǔn)靜態(tài)過程。始態(tài): p1, V1 終態(tài): p2, V2 途徑 a: p1, V1 p2, V2 途徑 b: p1, V1 pb, Vb p2, V2途徑 c: p1,

17、V1 pb, Vb pd, Vd p2, V22 可逆途徑 進(jìn)行上述逆過程，經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮過程，環(huán)境將做與體系因膨脹對(duì)環(huán)境所做的同樣功，而使之復(fù)原。此時(shí)環(huán)境沒有任何能量的變化 ，體系也沒有任何能量的變化。當(dāng)體系復(fù)原后，環(huán)境也復(fù)原了，且沒有留下任何影響的過程熱力學(xué)稱為可逆過程。 3-3-2 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 由特定的物質(zhì)組合（反應(yīng)物）自發(fā)地形成其它物質(zhì)（產(chǎn)物）稱之為正反應(yīng)；反之為逆反應(yīng)。3-3-3 反應(yīng)焓變對(duì)反應(yīng)方向的影響 按照能量最低原理，體系釋放能量，使之能量下降的反應(yīng)應(yīng)當(dāng)自發(fā)進(jìn)行。故放熱反應(yīng)（等壓不做其它功時(shí)，反應(yīng)焓變 0 ）是自發(fā)進(jìn)行的。但有些吸熱反應(yīng)，特別在高溫下仍然可以自發(fā)進(jìn)行由以上

18、的討論可以看出： Dr H 0 反應(yīng)往往不能自發(fā)進(jìn)行一個(gè)值得深思的問題 因此，我們說焓和焓變是反應(yīng)自發(fā)過程的一種驅(qū)動(dòng)力，但不是唯一的. 吸熱反應(yīng)，常溫下仍能進(jìn)行Ba(OH)28H2O(s)+2NH4SCN(s) Ba(SCN)2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) 常溫下進(jìn)行，621K時(shí)逆轉(zhuǎn)向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行 吸熱反應(yīng)，常溫不能進(jìn)行，510K以上仍是吸熱, 卻能進(jìn)行 高溫，低溫下都不能進(jìn)行CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)， = 78.96 kJ mol-1N2(g) + O2(g) N2O(g)， = 81.17 kJ mol-1HCl(g) +NH3(g) NH

19、4Cl(g)， = -176.91 kJ mol-1必然存在著另一種驅(qū)動(dòng)力！3-3-4 熵和熵變 (entropy and entropy changes) 水從高處流向低處 熱從高溫物體傳向低溫物體 鐵在潮濕的空氣中銹蝕 鋅置換硫酸銅溶液反應(yīng) Zn(s) + Cu2+ (aq) Zn2+ (aq) + Cu(s) 在沒有外界作用下,體系自身發(fā)生變化的過程稱為自發(fā)變化.1 自發(fā)變化(spontaneous process)2 混亂度、熵和微觀狀態(tài)數(shù) (randomness, entropy & microscopic state numbers)(1) 混亂度 無序度，微觀狀態(tài)多 冰的融化 建

20、筑物的倒塌 體系有趨向于最大混亂度的傾向，體系混亂度增大有利于反應(yīng)自發(fā)地進(jìn)行. (2)熵 表示體系中微觀粒子混亂度的一個(gè)熱力學(xué)函數(shù)，符號(hào)為S，體系 的混亂度愈大，熵愈大. 熵是狀態(tài)函數(shù)，熵的變化只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，而與途徑無關(guān).微觀狀態(tài)數(shù) 粒子的活動(dòng)范圍愈大，體系的微觀狀態(tài)數(shù)愈多，體系的混亂度愈大.體系 微觀粒子數(shù) II室分子數(shù) 微觀狀態(tài)數(shù) (1) 6 0 1 (2) 6 1 6 (3) 6 2 15 (4)6203EABCDEFACFBBIII(3) 熵與微觀粒子狀態(tài)數(shù)關(guān)系 1878年，L.Boltzman提出了熵與微觀狀態(tài)數(shù)的關(guān)系 S=kln S-熵 -微觀狀態(tài)數(shù) k- Boltzman常

21、量玻耳茲曼(Boltzmann L,1844-1906)奧地利物理學(xué)家.(4) 熵與熱的關(guān)系 1885由熱力學(xué)第二定律 根據(jù)過程與做功、熱效應(yīng)的關(guān)系，可逆過程 做最大功，或最大熱效應(yīng)： 于是 綜合以上兩式得到 (5)熵增加原理 在一個(gè)孤立體系中，任何一個(gè)自發(fā)過程，其結(jié)果都導(dǎo)致熵的增加，而熵減的過程是不自發(fā)的，這個(gè)原則稱熵增加原理。它也是熱力學(xué)第二定律的一種表達(dá)形式。 S(孤立體系)03 熱力學(xué)第三定律和標(biāo)準(zhǔn)熵 (the third law of thermodynamics & standard entropy)(1) 熱力學(xué)第三定律0 K稍大于0 K 1906年，德W.H.Nernst提出，

22、經(jīng)1911年德Max Planch 和1920年美G.N.Lewis等改進(jìn)，提出了熱力學(xué)第三定律： 純物質(zhì)完整有序晶體在0K時(shí)的熵值為零 Sm (完整晶體，0 K) = 0(2) 標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 S = ST - S 0 = ST （ST-絕對(duì)熵） 在某溫度T和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，1mol某純物質(zhì)B的絕對(duì)熵稱為B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵. 其符號(hào)為: 單位為： 若純物質(zhì)完整有序晶體溫度發(fā)生變化， 0K TK，則結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量不同的物質(zhì)， Sm 隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而增大標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵的一些規(guī)律同一物質(zhì)，298.15K時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量相近，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的，Sm大（3）標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵（反應(yīng)熵）化學(xué)反應(yīng)的熵變。它與反應(yīng)相關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵的關(guān)系是：例5-13用附錄中的標(biāo)準(zhǔn)熵?cái)?shù)據(jù)計(jì)算298K下反應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵。解查表得： 對(duì)于方程式： H2+0.5O2H2O（l） 物質(zhì)H2(g) O2(g) H2O(l)Sm(298K)/J.mol-1.K-1130.684 205.138 69.913-3-5 狀態(tài)函數(shù)吉布斯自由能 （ Gibbs free energy ）1 Gibbs自由能判據(jù)吉布斯(Gibbs J W, 1839-1903)偉大的數(shù)學(xué)物理學(xué)教授.G-Gibbs函數(shù)（Gibb