Faceți cunoștință cu energia gratuită Gibbs

În termodinamică, energia liberă Gibbs este, de asemenea, cunoscută sub numele de entalpie liberă, care este un potențial termodinamic care poate fi utilizat pentru a calcula lucrarea reversibilă maximă pe care o poate efectua un sistem termodinamic la temperatură și presiune constante (izotermă, izobarică).

La fel ca în mecanică, unde reducerea energiei potențiale este definită ca lucrarea maximă care poate fi realizată, potențialele diferite au semnificații diferite. Picătura de energie liberă Gibbs (Jouli în unități internaționale) este cantitatea maximă de lucru fără expansiune care poate fi extrasă dintr-un sistem termodinamic închis; acest maxim poate fi atins numai într-un proces complet reversibil.

Atunci când un sistem se schimbă reversibil de la starea inițială la starea finală, reducerea energiei libere Gibbs este egală cu munca depusă de sistem în mediul său, redusă prin activitatea forței de presiune.

Energia liberă Gibbs este notată cu G și exprimată în ecuația G = H - TS.

Ecuația Gibbs Helmholtz:

ΔG = ΔH - TΔS

Această ecuație este foarte utilă în prezicerea spontaneității unui proces.

(i) Dacă ∆G este negativ, procesul este spontan

(ii) Dacă ∆G este pozitiv, procesul nu este spontan

(iii) Dacă este egal cu zero, procesul este în echilibru

(Citește și: Cunoașterea legii lui Boyle)

Energia liberă Gibbs, numită inițial energie disponibilă, a fost dezvoltată în 1870 de către omul de știință american Josiah Willard Gibbs. În 1873, Gibbs a descris această „energie disponibilă” ca:

„Cea mai mare cantitate de lucru mecanic care poate fi obținută dintr-o substanță într-o anumită cantitate într-o stare inițială dată, fără a crește cantitatea de volum sau a permite căldura să curgă către sau din exteriorul obiectului, cu excepția cazului în procesele de închidere rămase starea lor inițială. "

Starea inițială a materiei, potrivit lui Gibbs, ar trebui să fie astfel încât „obiectele să poată fi trecute din starea de eliberare a energiei printr-un proces reversibil”.

Energie liberă și echilibru Gibbs

ΔrGƟ = ΔrHƟ - TΔrSƟ = −2.303RTlogK

Unde:

K este constanta de echilibru

R este constanta gazului

T este temperatura

Pentru reacții endotermice puternice, valoarea lui ΔrHƟ este mare și pozitiv. Pentru această valoare, reacția K va fi mult mai mică de 1 și reacția va forma un produs.

Pentru reacții endotermice puternice, valoarea lui ΔrHƟ este mare și negativ. Pentru o astfel de valoare de reacție K ar fi mai mare de 1.

Postări recente