本部分翻译自 Pearson IAL Chemistry Specification

学生将根据以下能力进行评估：

12A 熵

12.1 理解由于吸热反应可以在室温下自发发生，所以仅靠焓变无法决定反应是否发生。

12.2 理解熵是系统无序度的量度，涉及分子和能量量子在分子间的随机分散。

12.3 理解物质的熵随温度升高而增加，熵随着固体→液体→气体的转变而增加，热力学零度（$\text{0K}$）下的完美晶体具有零熵。

12.4 能够将变化的自然方向解释为总熵增加（正熵变）的方向，包括气体自发扩散到整个房间。

12.5 理解在以下过程中熵变化的原因：

• 物态变化；
• 固体离子晶格的溶解；
• 反应中反应物到生成物的摩尔数变化。

12.6 理解任何反应的总熵变是系统熵变和环境熵变的总和，公式如下：

$\Delta S_{total} = \Delta S_{system} + \Delta S_{surroundings}$

12.7 能够根据反应物和生成物的熵值计算反应的系统熵变（$\Delta S_{system}$）。

12.8 能够使用以下公式计算环境熵变，从而计算总熵变（$\Delta S_{total}$）：

$\Delta S_{surroundings} = \frac{-\Delta H}{T}$

12.9 理解反应的可行性取决于：

• 系统熵变和环境熵变之间的平衡，因此即使是吸热反应也能在室温下自发发生；

• 温度，因为较高的温度会降低环境熵变的绝对值，从而减小其对总熵变的贡献。

  学生应该能够计算反应可行的温度。学生可以在答案中使用$\Delta G = \Delta H - T\Delta S_{system}$，尽管这种方法不是规范要求。

12.10 理解即使局部熵变为负，只要总熵变为正，反应仍然可以发生。

12.11 理解并区分热力学稳定性和动力学稳定性的概念。

进一步建议的实验

研究化学反应中的无序度和焓变，包括：

• 固体的溶解，包括将硝酸铵晶体加入水中；

• 气体的产生，包括乙酸与碳酸铵反应；

• 生成固体的放热反应，包括在空气中燃烧镁带；

• 两种固体的吸热反应，包括混合氢氧化钡和氯化铵。

12B 晶格能

12.12 能够定义以下术语：

• 标准原子化焓变（$\Delta _{at}H$）；

• 电子亲和能；

• 晶格能。（一摩尔气态离子形成固体离子的放热过程）

12.13 能够构建$\text{Born-Habe}$循环并进行相关计算。

12.14 理解通过将实验晶格能值（来自$\text{Born-Habe}$与理论值（来自静电理论）进行比较，可以确定化合物中共价键的程度。

12.15 理解阳离子对阴离子的极化导致离子键中某些共价性，基于 Born-Haber 循环的证据。

12.16 能够定义“溶解焓变（$\Delta _{sol}H$）”和“离子的水合焓变（$\Delta _{hyd}H$）”。

12.17 能够使用能量循环和能级图计算离子化合物的溶解焓变，使用水合焓变和晶格能。

12.18 理解离子电荷和离子半径对离子化合物的水合焓变和晶格能值的影响。

12.19 能够使用熵和溶解焓变预测离子化合物的溶解度，并讨论在第二单元中提到的的离子化合物溶解度的趋势。

进一步建议的实验

• 计算不同的离子晶体溶解在水中的焓变。