Što je Gibbsova energija?

Spontana priroda procesa u otvorenim i zatvorenim sustavima opisana je posebnim kriterijem koji se zove Gibbsova energija. 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 drugi termodinamički zakon, formulacija je kako slijedi: 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. Ravnotežna svaki termodinamički sustav označava nepromjenjivost navedenog snage (minimum). 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 termodinamička temperatura, a 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.

Jer oba Gibbs energije, i entalpija - neke funkcije sustava u termodinamici, promjenom G ili H mogu se karakterizirati kemijskom transformacijom pojavljuje. Ako je dano reakcijska jednadžba i promjena Gibbsove energije, klasificira se kao termokemijska.

U odnosu na te energije može se formulirati pravilo Hess, ako tlak i konstantna temperatura, stvaranje novih tvari početne (osnovne reagens) dovodi do činjenice da je energija u sustavu se mijenja, reakcije na izgled se javljaju i njihov broj na rezultat bez učinka.

Budući da je energija o kojoj se govori u članku varijabilna količina, pojam "standardne Gibbsove energije" uveden je 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 protoka kemijska reakcija na sustavu je vanjski učinak (posao se obavlja), tada 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 Gibbs energije našla široku primjenu u modernoj kemiji. Na primjer, sinteza polimera se temelji na reakciji adicije. U takvim postupcima neke čestice se sjedine u jednu, entropijski vrijednost smanjuje. Na temelju formule Gibbs, može se reći da je vanjski utjecaj (npr, visoka temperatura) može platiti tako egzotermne reakcije adicije, što potvrđuju u praksi.