有色金屬冶金化合物的理解生成反應(yīng)

第二章化合物的生成–分解反應(yīng)2.1

生成－分解反應(yīng)的基本概念2.2

化合物生成反應(yīng)的熱力學(xué)分析2.3

化合物分解反應(yīng)的熱力學(xué)分析1一、化合物的生成–分解反應(yīng)分解反應(yīng)：化合物被加熱到一定溫度時或在一定真空條件下分解為一種更簡單的化合物（或金屬）和氣體的一種過程：AB(s,l)=A(s,l)+B(g)AB —碳酸鹽、氧化物、硫化物或氯化物；

A —相應(yīng)的氧化物、金屬或低價的氧化物、 硫化物和氯化物；

B —相應(yīng)的二氧化碳、氧、硫或氯。生成反應(yīng)：分解反應(yīng)的逆過程2.1生成－分解反應(yīng)的基本概念2二、常見的化合物的生成–分解反應(yīng)2Fe3O4=6FeO+O2↑H2WO4=WO3+H2O↑2FeS2=2FeS+S2↑CaCO3=CaO+CO2↑2CuCl2=2CuCl+Cl2↑2CO2=2CO+O2↑三、研究生成–分解反應(yīng)的意義了解各種化合物的分解條件；比較各種化合物在相同條件下穩(wěn)定性的高低；由生成–分解反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)求出各種氧化–還原反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。32.2化合物生成反應(yīng)的熱力學(xué)分析2.2.1

化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能2.2.2

氧化物標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能與溫度的關(guān)系圖（氧勢圖）、氧化物的相對穩(wěn)定性2.2.3

氯化物的氯勢與溫度的關(guān)系圖、氯化物的相對穩(wěn)定性2.2.4

硫化物的硫勢與溫度的關(guān)系圖，硫化物的相對穩(wěn)定性42.2.1化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能一、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能——

fG

定義在給定溫度及標(biāo)準(zhǔn)壓強（p

=101.325kPa)下，由標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的單質(zhì)反應(yīng)生成1mol標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的該化合物時，該生成反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化。5【例題】FeO的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能的計算1000K時，F(xiàn)e的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能：–49.9KJ·mol–1O2的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能：–220.62KJ·mol–1FeO的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能：–359.48kJ·mol–1

1000K時，F(xiàn)eO的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能：

fG

=–359.48+220.62/2+49.9 =–199.27kJ·mol-16【例題】試求1000K時TiO2的

fG

值。【解】TiO2的生成反應(yīng)：

Ti(s)+O2(g)=TiO2(s) 1000K時，G

(kJ·mol-1) –44.4 –220.6 –1026.1 1000K時TiO2的

fG

=–1026.1–(–44.4–220.6) =761.1kJ·mol–1二、化合物標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能數(shù)據(jù)的獲得1、查找有關(guān)手冊2、利用不同溫度下反應(yīng)物和生成物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能值進行計算。73、根據(jù)反應(yīng)物和生成物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱

fH

(298)和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵S

(298)以及摩爾熱容按熵法計算。

——捷姆金－許華茲曼速算式4、根據(jù)反應(yīng)物和生成物的

fH

(298)和自由能函數(shù)用自由能函數(shù)法進行計算。

魏壽昆《冶金過程熱力學(xué)》，p.378-380.

李文超《冶金與材料物理化學(xué)》，p.20-21.82.3硫化物及氯化物的分解一