化學原理啟迪250
1. 如同熱含量H與亂度S，自由能變化ΔG°也是狀態函數。因此我們可用赫斯定律的計算程序，找到自由能變化ΔG°的數值，就像用赫斯定律找焓變化（熱含量變化）的值一樣。
2. 我們用以下的反應說明這種計算方式。假設有個反應會產生CO2，反應過程如下，計算它的自由能變化ΔG°：
2CO(g)＋O2(g)→2CO2(g)…………(1)
利用以下的數據
2CH4(g)＋3O2(g) →2CO(g)+4H2O(g) ΔG°＝－1088 kJ……(2)
CH4(g)＋2O2(g) →CO2(g) +2H2O(g) ΔG°＝－801 kJ ……(3)
3. 特別留意，題目的反應方程式中(1)CO是反應物，所以方程式(2)必須逆轉，才能從產物變為反應物，反應逆轉時，ΔG°的正負號也變號。
4. 在方程式(3)，CO2(g)是產物，跟我們要解開的方程式(1)一樣，不同之處是方程式(3)只有形成1個CO2(g)分子。因此方程式(3)必須乘上2倍，當然它的「標準自由能變化ΔG°」也要跟著乘上2倍。「自由能」是一種數量性質，它由二種數量性質組成，「焓」與「亂度」。
5. 這個例子顯示計算化學反應的自由能變化ΔG，方法完全跟計算焓變化ΔH值一樣。
6. 【例題】利用以下的數據（25℃）
C(s)diamond ＋ O2(g) →CO2(g) ΔG°＝－397kJ……(4)
C(s)graphite ＋ O2(g) →CO2(g) ΔG°＝－394kJ……(5)
計算以下反應的自由能變化ΔG°
C(s)diamond→C(s)graphite
7. 【解題】我們把方程式(5)逆轉，讓石墨graphite變成產物，以符合我們想要解開的問題，然後讓新的方程式(5)與方程式(4)相加
8. 因為這個反應程序的的自由能變化是負數，鑽石diamond在25℃與1atm的條件下，應該會自發性地變成石墨。但是在這樣的條件下，反應程序進行速度很慢，慢到我們不可能觀察到鑽石變成石墨的現象。這是典型動力kinetic control控制強於熱力控制thermodynamic的反應。
9. 意思就是，從熱力學來看，鑽石應該可以變成石墨，但是我們無法觀察到這個自發反應，因為它的反應速率太慢。所以我們會說，鑽石在動力學方面相對穩定，不容易變成石墨，雖然它在熱力學上不穩定。
10. 鑽石變成石墨C(s)diamond→C(s)graphite 在25℃和1atm下的自發反應程序非常慢。而逆反應可在高溫和高壓下強迫產生（高溫高壓可以讓石墨變成鑽石）。
11. 鑽石結構比石墨更緊密，鑽石的碳原子密度比較高，所以對石墨施加高壓力，就能使反應朝向熱力學有利的方向進行（石墨變成鑽石的方向）；如果再加上足夠高的高溫加速反應進行，確實可以把石墨變成鑽石。
12. 石墨變成鑽石的反應條件，溫度要高於1000℃，壓力高於105atm，大約一半的工業鑽石用這個方法製造出來。
徐弘毅：
1. 如同熱含量H與亂度S是狀態函數，自由能變化ΔG°是狀態函數。意思是反應的過程、路徑，不會影響自由能變化的大小。
2. 不管反應過程經歷一個步驟、十個步驟或更多個步驟，都不會影響自由能變化，因為，自由能變化純粹是「一開始反應前物質的自由能狀態」與「最後反應完成後的物質的自由能狀態」比較出來的結果，所以我們只要依據赫斯定律，把反應前「最開始的自由能狀態」與反應後「最終的自由能狀態」相減，就可以得到「自由能變化ΔG」。
3. 石墨與鑽石都是純粹由碳組成的固體物質，差別在於石墨的碳結構是扁平六角型構造，鑽石是曲折立體的六角型構造。
4. 石墨的每一個六角型的碳環連成一個網狀平面（灰色平面），每一個「六角型網洞的碳平面」與其他「六角型網洞碳平面」平行，彼此鬆散地一層一層疊起來，每一層碳網之間充滿空隙、彼此只有輕微的引力(虛線)，容易在外力推擠或拉扯下一片片剝落；並且有許多電子在碳網的表面移動，因此石墨可以通電、導熱。
5. 鑽石的每一個六角型碳環是曲折的、共同構成一個互相連接的立體結構。仔細分析碳環上的每一個碳原子會發現，每一個碳原子都同時與另外4個碳形成化學鍵互相連接，這樣的構造非常緊密，任何一個化學鍵受到推擠或拉扯，另外3個化學鍵都能牽制拉回或分散力道，因此不容易破壞結構。由於鑽石的每個價電子都用來做共價鍵結的化學鍵，因此鑽石不導電。
6. 生物遺骸在高溫高壓下變成石油後，再經過高溫高壓後脫去石油裡的氫原子，變成純碳組成的「石墨」。
7. 「鑽石」的結構比石墨更緊密，應該在更高溫高壓的地底產生；一般認為鑽石在地表下120-200公里的高溫高壓環境下製造出來，也就是誕生於大陸地殼下的軟流圈；而後鑽石結晶隨著地殼變動，隨著火山爆發活動送至地表。
8. 依據熱力學的計算，1大氣壓與溫度25℃時（接近平常生活的環境條件），鑽石會自發性地變成石墨，但實際上並沒有發生這個現象，為什麼？因為它的反應速率太慢，為什麼太慢？
9. 當鑽石內部某些碳原子，依據熱力學第二定律，逐漸分開、逐漸變成石墨的時候，1atm與25℃儲存的能量，從周遭環境的進入鑽石系統的內部，再度加強鑽石系統中碳原子彼此的化學鍵，把稍微接近石墨狀態一點、稍微分散一些的碳原子，推回到比較接近鑽石的緊密狀態。
10. 地球自然環境的壓力，成為一股外在保護的力量，防止鑽石的碳原子崩解；地球的溫度，不斷地灌注能量進入鑽石，阻止鑽石變成石墨的正反應（釋放能量），增強石墨變成鑽石的逆反應能量（吸收能量），這就是為什麼鑽石沒有辦法變成石墨。
11. 如果把鑽石丟到外太空，壓力驟然減輕，應該就可以比較有效率地自發性地變成石墨；不然就丟到全宇宙最冷的地方，這樣應該也可能讓鑽石有效率地自發性地變成石墨；也就是在外太空又冷又無壓力的地方，鑽石才有辦法自發性地反應變成石墨。
12. 熱力學的計算顯示，石墨無法在25℃和1atm下自發性地變成鑽石，所以，要用石墨製造鑽石，一定得額外增加能量給石墨；當溫度高於1000℃，壓力高於105atm，石墨就能變成鑽石。
13. 每一個人的生理狀態以及許多生活習慣，都是由DNA所操控的，每一個人的DNA都不一樣，所以每一個人的天賦也不同，弱點也不同。
14. 一個人如果從小到大都居住在同樣的地方，過著相似的生活，跟同樣的族群在一起，吃類似的食物，平常沒有多元學習，生活都沒有什麼刺激與改變，他的生命就不會產生變化、創造性。
15. 孟子說：天將降大任於斯人也，必先苦其心志，勞其筋骨，餓其體膚，空乏其身，行拂亂其所為，所以動心忍性，增益其所不能……。
16. 其實絕大多數的人都有很好的天賦，也都有一些缺點，但是真正人生有大突破、大成就的人並不多，主因是因為每個人天賦所展現出來的能力，其實是粗糙的，它必需要經過精緻化與磨練；此外每個人的弱點如果不努力改善，它隨時都可能讓自己過去的成就瞬間化為烏有。
17. 所以一個人的人生是否會持續不斷地突破、具有開創性，關鍵就在於勤勞或懶惰。台灣大學的教授為什麼沒有辦法獲得諾貝爾獎？最主要的原因就是懶惰，懶得五育均衡並重，懶得多元學習，懶得學不厭教不倦，懶得追求社會的公平正義，懶得承受高溫高壓或低溫低壓。
18. 一個政客為什麼容易不守信用，無法具備孔融讓梨的基本品德？最主要的原因是懶惰，懶得複習經典，懶得實踐經典的內容，懶得充實知識與能力。爭權奪利比較簡單，把權位禮讓給比自己有能力的人比較困難，因此急功近利，這也是「懶」造成的結果。
19. 馬英九無法實踐溫良恭簡「讓」的品德給宋楚瑜，最根源的原因就是「懶」。公務人員為什麼會便宜行事？公文不斷地長久旅行？偷工減料？最主要的原因就是「懶」；公務人員做事情為什麼馬馬虎虎？因為「懶」；為什麼檢察官不斷製造類似江國慶的事件？原因還是「懶」。「懶」，是一切罪惡的淵源，是品德不佳的根源。
20. 懶惰，會造成人的身心不斷地腐化，提早生病或暴斃，提早讓自己的知識水準不如國中生；懶，會讓人沒有耐心把事情做好。為什麼蔣經國統治時期，台灣西半部的河川幾乎全部死亡？因為蔣經國的幕僚與其團隊，都相當地懶惰，因此當時所有的河川局、經濟部等公務人員跟著懶起來，然後百姓不得不跟著懶惰。
21. 為什麼馬團隊所有的政務官，都不敢公開保證「行政效率」要超越新加坡？為什麼新聞媒體與檢察官都習慣「有罪推定」？因為他們懶習慣了。為什麼朱敬一不寫一本教科書讓劍橋、哈佛大學採用？為什麼劉憶如不當史丹佛大學的校長？原因都一樣。
22. 為什麼全台灣的國文老師的品德都比李鈞震差？為什麼台灣沒有一個基督教的牧師《聖經》比李鈞震熟練？為什麼台灣所有的和尚實踐《金剛經》都不如李鈞震？為什麼沒有新聞記者精通量子力學？原因都一樣。李遠哲為什麼不拿第二座諾貝爾獎？為什麼不訓練台灣的天才學生得諾貝爾獎？原因大家都很清楚。
23. 為什麼台獨大老搞了幾十年的台灣獨立運動，無法真正成功？為什麼崇拜蔣經國的人搞統一搞了數十年也沒有辦法成功？主因都是因為好逸惡勞，尸位素餐，懶惰！當然中共無法統一台灣，最主要的原因不是愛好和平，而是「太懶惰」。
24. 最近幾年支持「台灣獨立」的人比較多，為什麼？顯然支持「統一的人」比支持「獨立的人」還要懶惰，懶惰就就造成了行政效率不佳、知識水準變低、論述能力變差、身心不平衡。
25. 很多人不想支持綠軍，更不想支持藍軍，因為他們無法忍受比自己懶惰的人擁有政治權力。為什麼在台灣法官、檢察官、電視名嘴的社會地位相當地低？因為絕大多數的社會大眾都認為，這些人比自己懶惰，比自己沒有知識水準，品德比自己差，相當沒有社會正義感。
26. 為什麼以前台灣的電影沒有人看，而魏德聖拍的電影票房都創紀錄？因為過去的導演與編劇比較懶惰，拍出來的電影就不精緻、不細膩、沒有思想，觀眾沒有辦法忍受比自己還要懶惰的導演所拍出來的電影。
參考資料：論語公冶長6 不如丘之好學
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