Изменение энергии Гиббса
Введено| English | Значение |
|---|---|
| Gibbs free energy/ɡɪbz friː ˈenədʒi/ | свободная энергия Гиббса |
| enthalpy/enˈθælpi/ | энтальпия |
| entropy/ˈentrəpi/ | энтропия |
| feasible/ˈfiːzɪbl/ | возможный |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | кельвин |
Произойдет ли это на самом деле?
- Свободная энергия Гиббса определяет, может ли реакция протекать самопроизвольно.
- Она объединяет энтальпию и энтропию с температурой.
- Отрицательное $\Delta G$ означает, что реакция возможна.
Лабораторная работа по энергии Гиббса
deltaG = deltaH - T deltaS
Изменяйте температуру и наблюдайте, когда deltaG становится отрицательным.
Реакция возможна, когда изменение энергии Гиббса ΔG является ______.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ΔG = ΔH − TΔS.
Уравнение
- $T$ — это температура в кельвинах.
- Реакция возможна (может происходить), когда $\Delta G \leq 0$.
Когда реакция возможна по знакам изменения энтальпии и энтропии
Изменение энергии Гиббса рассчитывается как:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ΔG° = ΔH° − TΔS°, где T в кельвинах.
Реакция возможна, когда:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Реакция может протекать самостоятельно, если ΔG ≤ 0.
Соотнесите каждую идею об энергии Гиббса.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Каждый пункт связывает термин с его верным значением.
Возможность и температура
| $\Delta H$ | $\Delta S$ | Возможно |
|---|---|---|
| отрицательный | положительный | при любых температурах |
| положительный | положительный | только при высоких температурах |
| отрицательный | отрицательный | только при низких температурах |
| положительный | отрицательный | никогда |
- Температура перехода находится путем приравнивания $\Delta G = 0$ к нулю, получая $T = \dfrac{\Delta H}{\Delta S}$.
Газообразный атом принимает электрон, обычно выделяя энергию
Реакция с отрицательным ΔH и положительным ΔS возможна:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
При −ΔH и +ΔS, ΔG = ΔH − TΔS всегда отрицательно, поэтому реакция возможна при любых температурах.
Переходная температура (начало возможности реакции) находится путем равенства:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
При ΔG = 0 реакция находится на грани возможности; перестановка дает T = ΔH/ΔS.
Расчет возможности реакции
Разбор примера. ΔG = ΔH − TΔS. Если ΔH = +20 кДж/моль и TΔS = +30 кДж/моль, то ΔG = 20 − 30 = −10 кДж/моль, следовательно, реакция возможна.
Вы поняли
- $\Delta G^{\ominus} = \Delta H^{\ominus} - T\Delta S^{\ominus}$ (T в кельвинах)
- реакция возможна, когда $\Delta G \leq 0$
- $-\Delta H$ & $+\Delta S$ → возможно при любых T; $+\Delta H$ & $-\Delta S$ → никогда
- температура перехода: приравняйте $\Delta G = 0$ к нулю, тогда $T = \dfrac{\Delta H}{\Delta S}$