化學原理啟迪259
1. 在第六章我們用勒沙特列原理，精確預測某個反應面臨溫度的改變時，它的平衡常數K如何跟著改變，現在我們要分辨清楚平衡常數與溫度的關係。
2. 當一個化學反應達到平衡時，它的「標準自由能」等於負的「反應追求平衡過程所需的能量」，等於反應的「標準熱含量變化」減「溫度」×「標準亂度變化」
ΔG°＝－RTln(K)＝ΔH°－TΔS°
3. 方程式重組，得到
ln(K)＝－ΔH°/RT＋ΔS°/R＝－ΔH°/R(1/T)＋ΔS°/R
特別留意，這是一條直線方程式 y＝mx＋b；y＝ln(K)，m＝－ΔH°/R，x＝1/T，並且b＝ΔS°/R。
4. 假如我們知道某個反應在不同溫度的K值，把不同溫度下ln(k)與1/T的數據交集點連起來，會呈現一條線，這些數線的斜度是－ΔH°/R，截距是ΔS°/R。這個結論假設，在我們研究的實驗範圍內，ΔH°和ΔS°都不會受溫度的影響而改變數值。
5. ln(K)方程式還有一個重點，ln(K) versus (1/T)的數線斜度是正號或負號，取決於反應的ΔH°。特別留意，如果這是一個散熱反應（ΔH°＜0），ln(K) versus (1/T)的數線，會出現正斜度，斜線由左下朝右上延伸（ΔH°是負數時，－ΔH°/RT是正數）。
6. 散熱反應ln(K)會隨著1/T的增加而增加（1/T增加代表溫度T減少）；這也代表溫度T減少時，平衡常數K增加，或者相反，溫度T增加時，平衡常數K減少。
7. 這正清楚說明，我們可依據「勒沙特列原理」預測一個散熱反應的溫度與平衡常數K的依賴關係。（注：對散熱反應增加溫度，等於在產物端增加「熱能」產物，依據勒沙特列原理，反應會朝抵銷「熱能」的方向移動，也就是增加反應物）
8. 我們將用氨的合成反應的平衡常數K來說明：
N2(g)＋3H2(g)←→2NH3(g)
9. 下圖是散熱反應，ln(K) versus 1/T的數線圖（ΔH°＝－92kJ）
特別留意，1/T當增加時，ln(K)也增加，代表K增加時，T減少。
10. 吸熱反應的平衡常數與散熱反應相反；吸熱反應的溫度增加時，K值也增加。
11. 一旦我們確實找到特定反應的溫度與K的依賴關係，我們就可以用這個關係式預測各種溫度的K值（假設不論溫度如何變化，ΔH°都保持恆定）。
12. 假設某個反應在溫度T1和T2時的平衡常數分別是K1和K2，我們可寫出2個公式
ln(K2)＝－ΔH°/RT2＋ΔS°/R
ln(K1)＝－ΔH°/RT1＋ΔS°/R
13. 用第二列的公式去減掉第一列的公式，整合出新的方程式
ln(K2/ K1) ＝－ΔH°/R[1/T2－1/T1]
14. 這稱為凡特何夫方程式van’t Hoff equation，只要知道特定溫度下的ΔH°和K，就能利用Hoff方程式，計算出任何溫度下的平衡常數K。計算結果是否精確，要看我們那個溫度範圍內的ΔH°和ΔS°是不是保持常數。
15. 【例題】氨的合成反應，在溫度900K環境下進行時，平衡常數Kp是3.7×10－6 （Kp的p代表反應前後都在恆壓下），假設這個反應的焓變化ΔH°是－92kJ，計算溫度550K時的平衡常數Kp 值。
16. 【解題】我們將利用van’t Hoff equation計算
已知K1＝3.7×10－6，T1＝900K，並且T2＝550K
ln(K2/3.7×10－6)＝－(－92,000J/mol÷8.3145J/k mol)(1/550.k－1/900.k)
ln(K2) －ln(3.7×10－6)＝1.1×104K(1.8×10－3－1.1×10－3)
解開方程式得到
ln(K2) ＝－48
K2＝8.2×10－3 這就是在550K的平衡常數Kp
17. 特別留意，隨著溫度下降，Kp值增加，而這就是散熱反應的特性。
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》
徐弘毅：
1. 就像化學家利用凡特何夫方程式，找到熱能流動的模式，用溫度來操控、預測「化學反應」；社會學家也利用一定的公式或模式，提升社會的理性發展。
2. 紀登斯認為，我們生存在第二波現代化中，「全球化」持續藉著科技與貿易而發展，使「理性」的意義並不在增進我們對世界的確定性，而在於提供一種「有條理的懷疑」。理性思考的發展，要基於「實用」主義，唯有如此才能處理全球的問題與爭議。而第二波現代性的更新，乃是一種「反省式的現代化」。
3. 使社會進入反省狀態，持續現代化的公式有二個主題：一、「反省性」已經在當代社會中制度化了，這不僅轉變了社會的結構，也改變了個人的自我認同。二、我們住在一個充滿「風險」的文化之中。
4. 社會「反省」必須透過制訂法律與制度的監督機制來落實，例如，制訂法律保障新聞自由、言論自由、集會遊行自由、公民投票，逼迫府機關反省自己的作為；或制訂《政黨法》追討國民黨不義黨產，讓政黨公平競爭，各政黨的政客才會反省自己的施政能力與政見是否跳票；所有政府機關的行政流程都應該盡量透明化、資訊公開，並且有各種行政效率的評比。
5. 我們住在一個充滿「風險」的文化之中，所以我們不應該盲目地信任政客、權貴、學者專家、公務人員、 司法官，甚至父母、老師，因為任何人都有可能犯錯。
6. 權力愈大的人所犯的錯，他對社會的危害就愈大，也就是我們應該讓所有有權力的人，他們的言行都如曾子所說的：「如臨深淵，如履薄冰，戰戰兢兢」。
7. 過去台灣的百姓都太信任法官、檢察官，導致他們的審判品質相當地粗糙，製造許許多多類似江國慶的冤獄，這是因為過去新聞界與百姓沒有風險意識，導致人權受到迫害；社會大眾太信任司法官的結果，也培養了司法官獨裁心態，也因此在民主化的過程當中，司法官是「敗類比例」最高的公務員。
8. 過去台灣的社會都太信任台大或政大的學者，現在他們經過現代國際社會學術的評比，馬上暴露出原形，他們沒有知識水準、沒有學術能力，只會講空話，結果受害的是台灣的優秀大學生，他們接受了愚蠢教授的洗腦，讓原本聰明的腦袋變得愚蠢。
9. 這些學者專家也都進入了各大新聞媒體擔任顧問或董監事，卻在最近連續三年讓台灣的新聞自由倒退，這也是信任學者之後不幸的後果。
10. 社會的法令或制度，如果由理性聰明的人來制訂就會造福社會，建立暫時性的公平正義，如果是由愚蠢的人來制訂法令，就會造成社會貧富差距的拉大，城鄉差距的拉大，失業率飆高，污染問題嚴重，醫療品質低落，校園霸凌不斷出現，司法經常是雙重標準。從社會的結果就可以知道，國會議員的知識水準。
11. 台灣的國會議員立法效率低落，立法粗糙、漏洞百出，最主要的原因是立法院問政的過程沒有全部給社會大眾知道，同時政府沒有制定一套評量議員問政品質的標準，來考核所有立委問政的成績，因此政客或財團就藉機操控國家政策來圖利自己。
12. 紀登斯認為，我們應該把社會的所有特質當作我們一種「資源」來使用，來貫徹我們個人的行動和理想的實現。因為社會是由每一個人所組成的，個人的意見如果太強烈或太有智慧，必定影響社會的發展和規範的改變。一個社會如果誕生一位釋迦牟尼、或孔子、或尼采，猶如在社會中發生了核子爆炸。
13. 台灣社會大眾應該學習孔子「精選詩三百、春秋」，把每天的重要新聞記錄下來（剪報），並且依據「四維八德」來分類，完整紀錄每一個政客違反四維八德的事蹟，變成「現代的左傳」，然後永遠流傳後世，成為台灣文化的思想根源，給予各種戲劇與藝術的啟迪。
參考資料：
沒有留言:
張貼留言