化學原理啟迪246
1. 熱力學第二定律告訴我們，某個反應程序進行時，如果能使宇宙的亂度增加，那麼這個反應就會是自發的。對恆溫與恆壓下的反應程序，我們可利用系統自由能的改變來預測宇宙亂度變化ΔSuniv的正負號，並且確定哪一個反應方向是自發性的。
2. 到目前為止，我們只有把這些觀念用在物理反應上，例如物質狀態的改變與物質變成溶液，然而，化學的重要任務是研究化學反應，因此我們要把熱力學第二定律用在化學反應上。
3. 首先，我們將討論恆溫、恆壓下進行的化學反應的亂度變化。如同其他種類的化學反應程序，恆溫、恆壓下進行的化學反應，「周遭亂度」的改變取決於反應進行時熱的流動；反應如果是散熱，反應物質釋放能量到周遭，周遭亂度就會增加；反應如果是吸熱，反應物質吸收周遭的能量，周遭亂度就會減少。
4. 而系統（反應的反應物質與產物）的亂度變化可透過判斷「位置機率」的改變情況加以預測；如果反應使物質分子數量變多，就是位置機率變大，也就是亂度變大；如果反應使物質分子數量變少，就是位置機率變小，也就是亂度變小。
5. 舉例來說，氨的合成反應（哈柏法）：
N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)
4個反應物分子變成2個產物分子，減低系統內的分子數，位置機率變小、亂度變低。
6. 氣體分子數變少代表可能的排列組合變少。為了釐清這個結果，我們假設有一個特別的容器，內部有100萬個小隔間，每個隔間大到可容下1個氫氣分子H2，因此1顆H2分子，共有100萬種方法，可把塞進容器小隔間裡。
7. 如果我們打斷H2分子的H－H鍵，讓它變成2個獨立的H原子再放進相同的容器中，2個原子放進100萬個小隔間的方法應該超過100萬種。2個獨立原子可做出來的排列組合，遠大於1個分子。因此，這樣的反應程序
H2→2H
的位置機率是增加的。
8. 以下的反應程序位置機率是增加還是減少呢？
4NH3(g)＋5O2(g)→4NO(g)＋6H2O(g)
在這個位置，9個氣體分子變為10個氣體分子，位置機率增加。產物的分子數量高於反應物分子的數量。
9. 一般而言，與氣體分子有關的反應，反應物與產物分子的數量比較的結果，決定位置機率的改變。如果氣體產物分子數量大於反應物分子，位置機率會增加，這個反應的亂度變化是正數。
10. 【例題】預測以下每一個反應的亂度變化ΔS
a. 固體碳酸鈣的熱分解：
CaCO3(s)→CaO(s) ＋CO2(g)
b. 空氣中SO2的氧化反應
2SO2(g)＋O2(g) →SO3(g)
11. 【解題】
a. 在這個反應中，固體反應物製造出氣體產物（氣體分子比固體分子更獨立自由），位置機率增加，ΔS°是正數。
b. 3個氣體反應物分子變成2個氣體產物分子，因為氣體分子的數量下降，位置機率減少，ΔS°是負數。
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》
徐弘毅：
1. 什麼是亂度？亂度是物質的組成粒子趨向分散的程度；物質追求最大亂度就是每個粒子趨向於獨立自主，粒子之間彼此力量穩定的合理狀態，也是機率最高的狀態。
2. 物質經過化學反應之後，如果分子數量增加，這是亂度增加；如果分子數量減少，這是亂度減少。
3. 為什麼物質化學反應之後，分子數量增加，是亂度增加？化學反應會使物質重組，如果產物的分子數量增加，代表反應物質的原子分散開來、更加獨立自主，原子們彼此的力量更均衡穩定，彼此的干擾更少（原子們聚集在一起比較不自由、比較會互相干擾）。
4. 舉例來說，「氨氣」與「氧氣」反應變成「一氧化氮」與「水分子」，4NH3(g)＋5O2(g)→4NO(g)＋6H2O(g) ，9個分子反應變成10個分子，這是亂度增加；同樣數量的原子本來縮在9個分子裡面，反應之後分散到10個分子裡面，彼此的距離增加、彼此的干擾力量更少，這是更穩定合理的狀態。
5. 相反的例子是哈柏法，「氮氣」與「氫氣」反應變成「氨氣」，N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) ，4個分子變成2個分子，這是亂度減少；同樣數量的原子，本來分散在4個分子裡面，反應之後被壓縮在2個分子裡面，原子們彼此更靠近、互相干擾力量更大，因此要進行這個反應必須大量灌注能量到系統中。
6. 什麼是社會的亂度？社會亂度就是人民獨立自主的程度。
7. 如何促進一個國家的人民追求獨立自主？推動社會民主化，保障人民的言論自由、新聞自由、公民投票權以及集會遊行等基本人權。
8. 增加社會亂度的條件是：一、司法公平、客觀、正義，科學辦案。二、新聞自由、言論自由，政黨失去對新聞媒體的操控權。三、政黨沒有黨產。四、沒有獨裁者。
9. 司法公平正義，所有人都在公平正義的基礎上自由競爭，自然而然帶動產業創新，每個人為了增加自己的社會競爭力，終身多元學習，因此體育、藝術等文化產業蓬勃發展。
10. 新聞自由、言論自由使所有人瞭解彼此的客觀真實，打破自己原本生活與思想的框架，心胸與視野都擴大了，因此變得理性，不會偶像崇拜、吹捧權貴，也比較懂得尊重他人的人權。
11. 政黨沒有「黨產」，就不會發生政客用黨產包養媒體主管、名嘴、學者，利用政策圖利財團、官商勾結的貪腐問題，所有政黨被迫公平競爭，所有政客被迫用政績與政府的行政效率來贏得人民的支持，這樣人民才能獲得最大的自由與人權保障。
12. 國家沒有獨裁者，人民不崇拜權貴，沒有依賴權貴階級的奴性，才會主動去提高自己的知識水準、學習一技之長，解決現實生存的問題。
13. 依據政經風險諮詢機構2008年發佈的亞洲各國司法制度評比報告，新加坡的司法水準亞洲第二，比台灣高，因此人民可以獲得較多的人權保障；經濟發展比較自由，所以世界銀行旗下的國際金融公司「2010全球經商環境報告」，對企業的友善程度，新加坡連續4年排行第一，台灣則在四小龍中敬陪末座。此外新加坡的行政效率也比台灣好，這些因素能促進社會亂度增加。
14. 但是新加坡的缺點是獨裁統治，沒有言論自由。舉例來說，曾代表新加坡工人黨競選國會議員的納爾，因為在部落格批評李光耀遭逮捕。李光耀經常控制司法控告反對黨人士誹謗，導致他們破產而喪失參政資格。這是降低新加坡社會亂度的負面因素。
15. 此外，新加坡沒有充分的言論自由，無法呈現社會客觀真實，人民缺乏多元意見的刺激，不利於產生獨立思考能力，無法創新，並且容易產生奴性。2006年摩根士丹利中國經濟分析師謝國忠，發了一封內部專用的電子郵件，討論新加坡，是否已經成為中國貪官洗錢的天堂，立刻惹火新加坡政府，不得不離職走人。
16. 整個新加坡就像李光耀家族的私人企業，內部施行獨裁統治，執政黨握有龐大資源如同黨產，例如新加坡國有投資公司淡馬錫控股總裁何晶是李顯龍的夫人。
17. 每個獨一無二的個人，被強迫壓縮在1個獨裁家族的統治系統中，沒有言論自由，彼此不瞭解，被強迫服從社會制度，表面上社會亂度低，實際上人與人之間碰撞干擾多，這是比較不穩定的狀態。
18. 就像「哈柏法」必須在高溫高壓下，才能把氫氣和氮氣共4個分子，壓縮成2個氨分子，新加坡政府必須持續花非常多額外的力量高壓統治才有辦法維持現在的局面。長遠來看，新加坡的社會亂度愈來愈低，人民的理性程度、獨立自主的能力逐漸下降；必須仰賴外來的高級人才，維持住新加坡的國際競爭力。
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