Năng lượng Gibbs là gì

quá trình tự phát trong một cởi mở và một hệ thống kiểu khép kín được mô tả về mặt tiêu chí cụ thể, được gọi là năng lượng Gibbs. Đây là chức năng của nhà nước. DU Gibbs, làm việc với các hệ thống nhiệt động lực học, cố gắng mang nó qua entropy và entanpy. Gibbs năng lượng, đặc biệt, làm cho nó có thể để dự đoán hướng của dòng chảy của quá trình sinh học tự nhiên và đánh giá hiệu quả của họ về mặt lý thuyết có thể đạt được.

Nếu chúng ta áp dụng các kết luận Gibbs thứ hai luật nhiệt động lực học, việc xây dựng sẽ là như sau: hằng (const) áp suất và nhiệt độ mà không cần hệ thống tiếp xúc với bên ngoài có thể hỗ trợ dòng chảy tự nhiên chỉ với các quá trình như vậy, hậu quả của nó là để giảm mức độ năng lượng Gibbs đến một giá trị xảy ra khi nó đạt đến ổn định của nó tối thiểu. Trạng thái cân bằng nhiệt động lực học bất kỳ hệ thống có nghĩa là bất biến của điện nói (tối thiểu). Do đó Gibbs năng lượng là một tiềm năng (entanpy miễn phí) trong hệ thống đẳng áp-đẳng nhiệt. Chúng ta hãy giải thích lý do tại sao nó được quy định tối thiểu. Thực tế rằng đây là một trong những nguyên lý quan trọng nhất của nhiệt động lực cân bằng: được nhà nước ở nhiệt độ và áp suất không thay đổi có nghĩa là cho sự thay đổi tiếp theo là cần thiết để tăng mức độ năng lượng, và điều này chỉ có thể khi bạn thay đổi bất kỳ yếu tố bên ngoài.

Thư chỉ định - G. số lượng bằng chênh lệch giữa entanpy nổi tiếng và giá trị của nhiệt độ sản phẩm trên entropy. Đó là năng lượng Gibbs có thể được thể hiện qua công thức sau:

G = H - (S * t),

trong đó S - entropy của hệ thống; t - nhiệt độ nhiệt động lực học; H - entanpy. Entropy của hệ thống trong công thức trên được đưa vào để đưa vào tài khoản thực tế là nhiệt độ cao làm giảm tình trạng trật tự hệ thống (rối loạn) và thấp - ngược lại.

Kể từ khi cả năng lượng Gibbs, entanpy, và - một số chức năng hệ thống trong nhiệt động lực học, bằng cách thay đổi G hoặc H có thể được đặc trưng bởi sự biến đổi hóa học xảy ra. Nếu được phương trình phản ứng và sự thay đổi năng lượng Gibbs, sau đó nó thuộc về lớp của nhiệt hóa.

Đối với năng lượng này có thể được xây dựng Quy tắc Hess nếu áp suất và nhiệt độ không đổi, việc tạo ra các chất mới lạ của ban đầu (chất phản ứng cơ bản) dẫn đến một thực tế rằng năng lượng trong hệ thống được thay đổi, các phản ứng xảy ra sự xuất hiện và số của họ vào kết quả không có hiệu lực.

Kể từ khi năng lượng được đề cập đến trong bài báo, là một đại lượng biến, khái niệm về "Gibbs năng lượng tiêu chuẩn" đã được giới thiệu để thực hiện tính toán. Giá trị này có mặt ở bất kỳ cửa hàng hóa chất, số lượng tương đương với 298 kJ / mol (lưu ý rằng kích thước tương tự như đối với bất kỳ phân tử năng lượng khác). Giá trị này cho phép bạn để tính toán sự thay đổi trong hầu như bất kỳ quá trình hóa học.

Nếu trong quá trình phản ứng hóa học, một hành động bên ngoài (công việc được thực hiện) biến trên hệ thống, sau đó các Gibbs giá trị năng lượng tự do tăng lên. Những phản ứng này được gọi endergonic. Theo đó, nếu bản thân hệ thống làm việc, mở rộng năng lượng, chúng ta đang nói về những biểu hiện ekzergonicheskih.

Khái niệm về năng lượng Gibbs đã tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong hóa học hiện đại. Ví dụ, tổng hợp polymer được dựa trên phản ứng cộng. Trong thủ tục như một số các hạt này được kết hợp thành một, giá trị entropy giảm. Dựa trên công thức Gibbs, nó có thể lập luận rằng một tác động bên ngoài (ví dụ, nhiệt độ cao) có thể trả như một phản ứng cộng tỏa nhiệt, được khẳng định trong thực tế.