Apa adalah energi Gibbs

Proses spontan secara terbuka dan sistem tipe tertutup dijelaskan dalam hal kriteria tertentu, yang dikenal sebagai energi Gibbs. Ini adalah fungsi negara. DU Gibbs, bekerja dengan sistem termodinamika, berhasil membawanya melalui entropi dan entalpi. energi Gibbs, khususnya, memungkinkan untuk memprediksi arah aliran proses biologis spontan dan mengevaluasi efisiensi secara teoritis dicapai.

Jika kita menerapkan kesimpulan Gibbs kedua hukum termodinamika, formulasi akan menjadi sebagai berikut: konstanta (const) tekanan dan temperatur tanpa sistem paparan eksternal dapat mendukung aliran spontan hanya untuk proses tersebut, akibatnya yang adalah untuk mengurangi tingkat energi Gibbs ke nilai yang terjadi saat mencapai nya mantap minimum. Kesetimbangan sistem termodinamika berarti ketetapan kekuasaan kata (minimum). Oleh karena itu energi Gibbs merupakan potensi (entalpi bebas) dalam sistem isobarik-isotermal. Mari kita menjelaskan mengapa hal itu ditentukan minimum. Fakta bahwa ini adalah salah satu prinsip yang paling penting dari termodinamika setimbang: diberikan negara pada suhu dan tekanan kekekalan berarti bahwa untuk perubahan berikutnya adalah diperlukan untuk meningkatkan tingkat energi, dan ini hanya mungkin ketika Anda mengubah faktor-faktor eksternal.

Surat penunjukan - G. numerik sama dengan perbedaan antara entalpi dikenal dan nilai suhu produk pada entropi. Yang energi Gibbs dapat dinyatakan melalui rumus berikut:

G = H - (S * t),

di mana S - entropi sistem; t - suhu termodinamika; H - entalpi. Entropi dari sistem dalam rumus di atas termasuk dalam rangka untuk memperhitungkan fakta bahwa suhu tinggi mengurangi keadaan tertib sistem (gangguan) dan rendah - sebaliknya.

Karena kedua energi Gibbs, entalpi, dan - beberapa fungsi sistem dalam termodinamika, dengan mengubah G atau H dapat ditandai dengan transformasi kimia yang terjadi. Jika diberikan persamaan reaksi dan perubahan energi Gibbs, maka itu milik kelas termokimia.

Sehubungan dengan energi ini dapat dirumuskan Peraturan Hess jika tekanan dan suhu konstan, penciptaan zat novel awal (reagen dasar) mengarah pada fakta bahwa energi dalam sistem berubah, penampilan terjadi reaksi dan jumlah mereka pada hasil tidak berpengaruh.

Karena energi disebut dalam artikel, adalah besaran variabel, konsep "standar energi Gibbs" diperkenalkan untuk melakukan perhitungan. nilai ini hadir dalam setiap katalog kimia, numerik sama dengan 298 kJ / mol (perhatikan bahwa dimensi adalah sama untuk setiap molar energi lainnya). Nilai ini memungkinkan Anda untuk menghitung perubahan di hampir semua proses kimia.

Jika selama reaksi kimia, tindakan eksternal (pekerjaan dilakukan) ternyata pada sistem, maka Gibbs nilai energi bebas meningkat. Reaksi tersebut disebut endergonik. Dengan demikian, jika sistem itu sendiri tidak bekerja, pengeluaran energi, kita berbicara tentang manifestasi ekzergonicheskih.

Konsep energi Gibbs telah menemukan aplikasi luas dalam kimia modern. Misalnya, sintesis polimer didasarkan pada reaksi penambahan. Dalam prosedur seperti beberapa partikel digabungkan menjadi satu, nilai entropi menurun. Berdasarkan rumus Gibbs, dapat dikatakan bahwa dampak eksternal (misalnya, suhu tinggi) dapat membayar reaksi Selain eksotermik tersebut, yang dikonfirmasi dalam praktek.