化學反應的方向與限度
自然界的一切自動進行的過程都是有方向性的。例如,水總是由高處往低處流,熱總是從高溫物體傳遞到低溫物體I流體總是從壓力大的地方流向壓力小的地方。在這些例子中,我們可以拫據經驗直接判斷這些過程進行的方向和限度。比如,用水位差作為水流動方向的判斷依據,只要存在水位差就有水的流動,當水位差為零時,水不再作單向流動,而是處于相對靜止狀態。同樣,我們可以用溫度差作為熱量流動的判斷依據。也就是說,我們把水位差、溫度差、壓力差看作這些特殊過程的推動力。
自動進行的化學反疢也是有方向性的。比如,放在潮濕空氣中的鐵會自動長銹(氧化),但卻從未發現過在室溫下鐵銹會自動分解重新變成鐵和氧氣,Zn放入CuSO4溶中能自動反應產生ZnSO4,并置換出Cu,但是Cu和ZnSO4水溶液卻不會自動反應變成Zn和CuS04,所以與一切自發的物理過程一樣,自發的化學反應也應該有一種推動力。那么,這種推動力是什么呢?化學反應的推動力顯然會與參與化學反應的各物質的反應能力有關,化學反應將會沿著從反應能力高的物質向反應能力低的物質的方向進行。物質的這種反應能力,我們用符號G表示,并稱之為自由焓,正像溫度差,壓力差,是熱傳遞、流體流動的推動力一樣,自由焓差則是化學反應進行的推動力、化學反應總是向著自由焓降低的方向進行的。