Знак изменения свободной энергии Гиббса позволяет определить принципиальную возможность осуществления реакции в данном направлении.

Рассмотрим закрытую систему, которая при постоянной температуре и постоянном давлении может обмениваться с внешней средой энергией, и в которой протекают только обратимые процессы (реакции). Требуется определить направление их самопроизвольного протекания.

В случае такой системы

DU = Q - A_общ = Q - A_полезн - p DV.

Отсюда: работа против сил внешнего давления

Q = DU + p DV + А_полезн

ΔΗ

Q = ΔH + A _пол.В нашей системе справедливо равенство

ΔS = Q / T , откуда Q = TΔS и TΔS = ΔH + A_пол_.

А_{пол. =}ТΔS - ΔH = - (ΔН - ТΔS).

Это означает, что в системе может совершаться работа химического процесса (т.е. А_пол.> 0), если ΔН - ТΔS < 0.

Разность Н – ТS представляет собой термодинамическую функцию, которая называется энергией Гиббса (свободная энергия, изобарно-изотермический потенциал), G:

G = H - TS , Дж

Абсолютное значение энергии Гиббса определить нельзя, но изменение этой величины в ходе процесса можно измерить или рассчитать:

ΔG^o_р-и = G^o_{продуктов} - G^o_{исходных веществ (реагентов)}

Уравнение Гиббса:

ΔG = ΔH – TΔS Дж .

^{энтальпийный фактор энтропийный фактор}

Это уравнение учитывает обе тенденции, испытываемые любой термодинамической (т.е. и химической) системой.

Знак изменения свободной энергии Гиббса позволяет определить принципиальную возможность осуществления реакции в данном направлении.

ЕслиΔG < 0, то данный процесс в принципе осуществим, в данных условиях он теоретически может идти самопроизвольно, а абсолютное значение разности

ΔН - ТΔS определяет движущую силу этого процесса.

Если ΔG > 0, то в данных условиях реакция самопроизвольно протекать не может, и осуществима обратная реакция, для которой ΔG < 0.

ЕслиΔG = 0,реакция обратима, это критерий химического равновесия.

Дата добавления: 2015-10-05; просмотров: 773;