化學(xué)反應(yīng)的方向與限度
自然界的一切自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)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(jù)經(jīng)驗(yàn)直接判斷這些過(guò)程進(jìn)行的方向和限度。比如，用水位差作為水流動(dòng)方向的判斷依據(jù)，只要存在水位差就有水的流動(dòng)，當(dāng)水位差為零時(shí)，水不再作單向流動(dòng)，而是處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。同樣，我們可以用溫度差作為熱量流動(dòng)的判斷依據(jù)。也就是說(shuō)，我們把水位差、溫度差、壓力差看作這些特殊過(guò)程的推動(dòng)力。
自動(dòng)進(jìn)行的化學(xué)反疢也是有方向性的。比如，放在潮濕空氣中的鐵會(huì)自動(dòng)長(zhǎng)銹（氧化），但卻從未發(fā)現(xiàn)過(guò)在室溫下鐵銹會(huì)自動(dòng)分解重新變成鐵和氧氣，Zn放入CuSO4溶中能自動(dòng)反應(yīng)產(chǎn)生ZnSO4，并置換出Cu,但是Cu和ZnSO4水溶液卻不會(huì)自動(dòng)反應(yīng)變成Zn和CuS04,所以與一切自發(fā)的物理過(guò)程一樣，自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)也應(yīng)該有一種推動(dòng)力。那么，這種推動(dòng)力是什么呢？化學(xué)反應(yīng)的推動(dòng)力顯然會(huì)與參與化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的反應(yīng)能力有關(guān)，化學(xué)反應(yīng)將會(huì)沿著從反應(yīng)能力高的物質(zhì)向反應(yīng)能力低的物質(zhì)的方向進(jìn)行。物質(zhì)的這種反應(yīng)能力，我們用符號(hào)G表示，并稱(chēng)之為自由焓，正像溫度差，壓力差，是熱傳遞、流體流動(dòng)的推動(dòng)力一樣，自由焓差則是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的推動(dòng)力、化學(xué)反應(yīng)總是向著自由焓降低的方向進(jìn)行的。