Što je Gibbsova energija?
Spontana priroda procesa usustavi otvorenih i zatvorenih tipova opisani su posebnim kriterijem, nazvanim Gibbsovom energijom. To je funkcija države. DU Gibbs, radeći s termodinamičkim sustavima, uspio je zaključiti kroz entropiju i entalpiju. Posebno, Gibbsova energija omogućuje predviđanje smjera protoka spontanih bioloških procesa i procjenu njihove teorijski ostvarive učinkovitosti.
Ako Gibbsove zaključke primijenimo na drugitermodinamički zakon, pripravak će biti sljedeći: stalna (const) tlaka i temperature bez vanjskog sustava povratnih informacija može pomoći spontani tijek takvih procesa, od kojih posljedica je da se smanji razina Gibbs energije na vrijednost koja se događa kada se dosegne svoj stalni minimum. Ravnoteža bilo kojeg termodinamičkog sustava znači nepromjenljivost ove energije (minimalno). Stoga Gibbs energija je potencijalna (besplatno entalpija) u izobarni-izotermalnih sustava. Objasnite nam zašto je navedeno minimalno. Činjenica da je ovo jedan od najvažnijih načela ravnoteže termodinamike: daje stanje na temperature i tlaka nepromjenjivost znači da za sljedeću promjenu potrebno je povećati razinu energije, a to je moguće samo kod promjene vanjske čimbenike.
Oznaka slova je G. Brojčano je jednaka razlici između poznate entalpije i vrijednosti proizvoda temperature entropijom. To jest, Gibbsova energija može se izraziti kroz sljedeću formulu:
G = H- (S * t),
gdje S je entropija sustava; t je temperaturatermodinamički; H je entalpija. Entropija sustava u gornjoj formuli je uključen kako bi se uzeo u obzir činjenicu da je visoka temperatura smanjuje uredno stanje sustava (poremećaj) i nisko - naprotiv.
Budući da su Gibbsova energija i entalpija jedan odfunkcije sustava u termodinamici, a zatim promjenom G ili H mogu karakterizirati tekuće kemijske transformacije. Ako se daje jednadžba reakcije i promjena gibbsove energije, onda se klasificira kao termokemijska.
Primjenjivo na ovu energiju može bitiHess formulirao pravilo: ako se tlak i temperatura konstantna, uspostavljanje novih spojeva iz izvornog (baza reaktant) uzrokuje energija u sustavu se mijenja, vrsta reakcije javljaju i broj rezultata ne utječe.
Budući da energija, koja se spominje u članku,je varijabilna količina, tada je uveden pojam "standardne Gibbs energije" za izvođenje izračuna. Ova je vrijednost prisutna u bilo kojoj kemijskoj referentnoj knjizi, numerički jednaka 298 kJ / mol (imajte na umu da je dimenzija ista kao i za bilo koju drugu molarnu energiju). Ova vrijednost vam omogućuje da izračunate promjenu za gotovo svaki kemijski proces.
Ako tijekom kemijske reakcije nasustav je izvana zahvaćen (rad je gotov), onda se vrijednost Gibbsove energije povećava. Takve reakcije se nazivaju endergonskim. U skladu s tim, ako sustav sam radi, troši energiju, onda se govorimo o eks- ergonomskim manifestacijama.
Koncept Gibbsove energije bio je najširiprimjena u suvremenoj kemiji. Na primjer, sinteza polimera temelji se na reakcijama dodavanja. Kada se izvode, u jednu se kombiniraju nekoliko čestica, dok se vrijednost entropije smanjuje. Na temelju Gibbsove formule, može se tvrditi da vanjsko djelovanje (na primjer, visoko temperatura) može preokrenuti egzotermnu reakciju dodavanja, što se u praksi potvrđuje.
