卤化物△gθ–t图-j9九游会

卤化物△g^θ–t图(△g^θ–t diagram of halides)

又称卤势图。稳定单质(me)与1摩尔卤素(氟、氯、溴、碘)化合成卤化物的标准吉布斯自由能变化△g^θ(卤势)与温度t的关系图。

卤势  

稳定单质与1摩尔气态卤素化合成卤化物的反应为：

其平衡常数k为：

代表此平衡体系中卤素的相对化学势，简称为卤势。它表示体系中某种单质卤化能力的大小，或其卤化物稳定性的大小。

卤化物  

△g^θ–t图   将各种单质与1摩尔卤素反应的△g^θ值对温度t作图便得卤化物△g^θ–t图，因△g^θ值代表某单质卤势的大小，故此图又称卤势图。某些卤化物的△g^θ–t图综合列于图中。

从图可知：(1)根据热力学原理△s^θ，故△g^θ–t关系曲线的斜率等于△s^θ；反应(1)的，而凝聚态物质的标准熵远小于气态物质，故△s^θ值接近，即在单质和卤化物均为凝聚态的温度范围内斜率大体相同，但在相变点由于或值改变，即△s^θ值改变，故直线斜率发生变化，而熔化的熵变比沸腾或升华为小，故直线在沸点或升华点的转折比熔点的转折为大；(2)由于单质与卤素作用生成凝聚态卤化物的反应导致熵减小，故生成固体卤化物的直线斜率为正，即△g^θ值随温度的升高而增加；(3)卤化物的△g^θ愈小，愈稳定。即一种卤化物能被在△g^θ–t图位于其下的那些单质所还原，例如，在金属与氯气的体系中ticl₄能被钠还原，在指定温度下其△g^θ–t线在hcl线以上的卤化物能被h₂还原成单质；(4)金属卤化物稳定性的顺序是氟化物>氯化物>碘化物，这与卤族元素的活泼性顺序相一致。

应用

能直观地表明各种卤化物稳定性的顺序及用于选择合适的还原剂，例如，在1000k左右，氯化物稳定性顺序为cacl₂>nacl>mgcl₂>zrcl₄>ticl₄>hcl，故钠和镁可作为还原剂还原ticl₄制取金属钛，另外一些直线彼此相交说明随着温度的升高卤化物的相对稳定性有变化，即一个卤化物在低温下其△g^θ值可能比另一卤化物的大，但在高温下则相反。

卤化物   △g^θ–t图应用的局限性有：(1)△g^θ–t图只适用于标准状态，也就是凝聚态反应物和生成物活度均为l及各气体分压为101.325kpa的特定条件；如不为标准状态(如真空热还原或热离解)，则应结合实际条件进行必要的热力学计算，建立非标准状3态下的△g与t的关系式；(2)在绘制△g^θ–t图时，没有考虑反应物和生成物在不同相之间的分配及可能形成中间化合物等情况，因此要获得热力学准确结论，也应结合冶金过程中的实际情况进行必要的热力学计算。尽管△g^θ–t图有局限性，但仍具有直观、使用简便等特点。