Mikä on Gibbsin energia

Spontaani prosessi tehdään avoimen ja suljetun tyyppinen järjestelmä on kuvailtu tietyt kriteerit, tunnettu Gibbsin energia. Se on tilan funktiona. DU Gibbs, työskentelee systeemi, onnistuneet saamaan läpi entropia ja entalpia. Gibbs energia, erityisesti, tekee mahdolliseksi ennustaa virtaussuunnan spontaanin biologisten prosessien ja arvioida niiden tehokkuutta teoreettisesti saavutettavissa.

Jos sovellamme Gibbsin päätelmät toisen termodynaaminen laki, formulaatio on seuraava: vakio (const) paineessa ja lämpötilassa ilman ulkoista altistusta järjestelmä voi tukea spontaani virtaus vain tällaiset prosessit, minkä seurauksena on vähentää Gibbsin energian taso arvoon, joka tapahtuu, kun se saavuttaa tasaista minimi. Tasapaino tahansa systeemi tarkoittaa vaihtelemattomuuteen mainitun tehon (minimi). Siksi Gibbsin energia on potentiaalinen (ilmainen entalpian) in isobaariset-isotermisissä järjestelmiä. Olkaamme selittää, miksi se on määritelty minimi. Se, että tämä on yksi tärkeimmistä periaatteista termodynamiikkaan: tietyn valtion lämpötilassa ja paineessa muuttumattomuuden tarkoittaa, että seuraava muutos on tarpeen nostaa energian, ja tämä on mahdollista vain silloin, kun muutat ulkoisista tekijöistä.

Kirjainmerkintää - G. numeerisesti yhtä suuri kuin ero tunnetun entalpian ja tuotteen arvo lämpötilan entropia. Joka Gibbsin energia voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla:

G = H - (S * t),

jossa S - entropia järjestelmän; t - termodynaaminen lämpötila; H - entalpia. Entropia järjestelmän edellä olevassa kaavassa on sisällytetty, jotta voidaan ottaa huomioon se, että korkea lämpötila vähentää asianmukaisen järjestelmän tilan (häiriö) ja alhainen - päinvastoin.

Koska molemmat Gibbsin energia, entalpia, ja - jotkut järjestelmä toimii termodynamiikan, muuttamalla G tai H, voidaan tunnettu siitä, että kemiallinen muutos tapahtuu. Jos annetaan reaktioyhtälö ja Gibbsin energian muutos, niin se kuuluu luokkaan lämpökemiallisten.

Suhteen tämä energia voidaan formuloida työjärjestyksen Hess, jos paine ja lämpötila, uudenlaisten aineiden alkuperäisestä (emäksisen reagenssin) johtaa siihen, että energiaa järjestelmä on muuttunut, ulkonäkö esiintyvät reaktiot ja niiden lukumäärä tulos ei ole vaikutusta.

Koska energia on tarkoitettu artikkeli, on vaihteleva määrä, käsite "standardi Gibbsin energia" on otettu käyttöön suorittaa laskutoimituksia. Tämä arvo on läsnä mikä tahansa kemiallinen luettelo, numeerisesti yhtä suuri kuin 298 kJ / mol (Huomaa, että ulottuvuus on sama kuin minkä tahansa muun energian molaarinen). Tämä arvo avulla voit laskea muutoksen lähes mitä tahansa kemiallista prosessia.

Jos aikana kemiallisen reaktion, ulkoisen toiminnan (työ tehdään) kytkee järjestelmän, sitten Gibbsin vapaa energia-arvo kasvaa. Tällaiset reaktiot viitataan endergonic. Vastaavasti, jos järjestelmä itsessään toimii, tuhlaamaan energiaa, puhumme ekzergonicheskih ilmenemismuotoja.

Käsite Gibbsin energia on löytänyt laajan nykyaikaisiin kemia. Esimerkiksi polymeeri synteesi perustuu additioreaktio. Tällaisissa menettelytavoissa jotkut hiukkaset on yhdistetty yhdeksi, entropia-arvo pienenee. Perustuen kaavaan Gibbs, voidaan väittää, että ulkoinen vaikutus (esim. Korkean lämpötilan) voi maksaa sellainen eksoterminen lisäys reaktion, joka on vahvistettu käytännössä.