| English | 意味 |
|---|---|
| Gibbs free energy/ɡɪbz friː ˈenədʒi/ | ギブズ自由エネルギー |
| enthalpy/enˈθælpi/ | エンタルピー |
| entropy/ˈentrəpi/ | エントロピー |
| feasible/ˈfiːzɪbl/ | 可能である |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | ケルビン |
実際に起こるか？
- ギブズ自由エネルギーが反応が自発的に起こるかどうかを決定する。
- それはエンタルピーとエントロピー、および温度を組み合わせたものである。
- 負の$\Delta G$は反応が可能であることを意味する。
ギブズ自由エネルギー実験
⟦deltaG = deltaH - T deltaS⟦
温度を変えて、deltaGが負になるタイミングを確認せよ。
ギブズ自由エネルギー変化⟦ΔG⟦が______のとき、反応は可能である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
ΔG = ΔH − TΔS.
式
- $T$ はケルビンでの温度である。
- $\Delta G \leq 0$ のとき反応は可能（起こりうる）である。
エンタルピー変化とエントロピー変化の符号から反応が可能かを示す表
ギブズ自由エネルギー変化は以下のように計算される：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
⟦ΔG° = ΔH° − TΔS°⟦、Tはケルビン単位。
反応が可能である条件は：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
⟦ΔG ≤ 0 ⟦のとき、反応は自発的に起こりうる。
各ギブズの概念にマッチさせよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
各項目は用語を正しい意味と結びつける。
可能性と温度
| $\Delta H$ | $\Delta S$ | 可能 |
|---|---|---|
| 負 | 正 | あらゆる温度で |
| 正 | 正 | 高温のみで |
| 負 | 負 | 低温のみで |
| 正 | 負 | 絶対に |
- 転換温度は、$\Delta G = 0$ を零とおいて $T = \dfrac{\Delta H}{\Delta S}$ を求めることで得られる。
気体原子が電子を受け取る（通常、エネルギーが放出される）
⟦ΔH⟦が負で⟦ΔS⟦が正の反応は可能である：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
−⟦ΔH⟦と+⟦ΔS⟦の場合、⟦ΔG = ΔH − TΔS⟦は常に負となるため、あらゆる温度で可能である。
転換温度（可能性が始まる点）は、以下を零とおいて求める：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
⟦ΔG = 0 ⟦のとき反応は可能性の境界にあり、変形すると⟦T = ΔH/ΔS⟦となる。
可能性の計算例
** worked example.** ΔG = ΔH − TΔS。ΔH = +20 kJ/mol、TΔS = +30 kJ/mol の場合、ΔG = 20 − 30 = −10 kJ/mol となり、反応は可能である。
理解できましたか
- $\Delta G^{\ominus} = \Delta H^{\ominus} - T\Delta S^{\ominus}$ (T はケルビン)
- $\Delta G \leq 0$ のとき反応は可能である
- $-\Delta H$ & $+\Delta S$ → 全温度で可能; $+\Delta H$ & $-\Delta S$ → 絶対不可能
- 転換温度: $\Delta G = 0$ を零とおき、$T = \dfrac{\Delta H}{\Delta S}$ を求める