Визначення
Функції Гіббса (Gibbs функція), один з термодинамічних функцій системи. Також відомий термодинамічної потенціалу, вільної ентальпії, вільної енергії Гіббса. Символ G, визначається таким чином:
G = H-TS
Де H, T, S, відповідно, ентальпії системи, термодинамічної температури (градуси Кельвіна К) і ентропії. Гіббса функції природі системи Extensa, з розмірністю енергії. Так як H, S, T є державною функцією, і, отже, G зобов'язана бути державною функції.Застосування
План
Коли система змін, G також змінюється. Зміна значення △ G, звана вільна енергія Гіббса змінити систему залежить тільки від змін у початковому стані і кінцевий стан, із зміною незалежними способами: △ G = G G початок кінця
Відповідно до визначення вільної енергії Гіббса, може бути введений, коли система переходить зі стану 1 в стан 2, вільна енергія Гіббса системи стає: △ G = G2 Gl = △ △ H (TS)
Для реакції в ізотермічних умовах, існує T2 = T1 = T
Тоді G = △ △ H T △ S
Формула називається Гіббса Гельмгольца (також відомий як ізотерму Гіббса). Видно, △ G містить фактор △ △ Н і S, при використанні △ G як спонтанне критерій напрямок реакції речовина містить △ △ Н і S два аспекти, а саме з урахуванням сприяння хімічним Реакція з двох основних факторів. Таким чином, критерій з △ G для більш повної і надійною. І поки ізотермічний, ізобаричних реакцій, що протікають в умовах, які доступні G △ якості критерію спрямованості реакції, і більшість хімічних реакцій можна розділити на категорії, і, отже, з △ G хімічної реакції напрямку, що дискримінант критерію зручно і можливо.
Якщо замкнута система зазнає ізотермічного процесу при постійному тиску, є:
ΔG ≤ W '(2) де ΔG системи для цього процесу змін до значення функції Гіббса, W' для НЕ-томну працю під час нерівність показує, що процес є незворотнім процесом рівняння означає, що процес є оборотним процесом . Рівняння (2) показує, що в ізотермічних постійного тиску процесу, замкнута система зменшити значення функції Гіббса дорівнює система в цьому процесі можна зробити максимально НЕ-обсяг роботи.
Якщо замкнутій системі через ізотермічний постійного тиску і об'єму просто процес роботи, відповідно до формули (2) можуть бути отримані:
ΔG ≤ 0 (3) Рівняння (3) показує, що в замкнутій системі, таких як температура і тиск, а не фіксоване, не об'єм робочого процесу завжди до системи автоматично зменшує функції Гіббса напрямку, поки система Гіббса функція досягає мінімуму. Таким чином, у зазначених вище умовах, система зміни можуть функція Гіббса як процес залежно від напрямку і ступеня судження, зокрема, в стані термодинамічної рівноваги і дослідження хімічного рівноваги, є надзвичайно корисною функцією термодинамічних функцій Гіббса.
В якості критерію для застосування
Спонтанне хімічної реакції, щоб визначити:
Розглянемо ΔH і ΔS двох факторів можна розділити на наступні чотири випадки
1) ΔH <0, &Dgr; S> 0, ΔG <0 Нападаючий спонтанного
2) ΔH> 0, &Dgr; S <0, ΔG> 0 позитивна неспонтанно
3) ΔH> 0, &Dgr; S> 0, нагрівання до температури, ΔG з позитивної на негативну, позитивну температуру сприяє спонтанному
4) ΔH <0, &Dgr; S <0, охолодження до температури, ΔG з позитивної на негативну, позитивну температуру сприяє спонтанному
|