Gibbs energia és az irányt a kémiai eljárás
A fiók egyidejű hatásának a entalpia (DH) és entrópia tényezők állandó nyomáson és hőmérsékleten, az úgynevezett Gibbs energia (szabad energia uzobarno-uzomermichesky potenciál):
ahol a DG - módosítjuk a standard Gibbs-féle szabad energia T hőmérsékleten
Kiszámítása változások a standard Gibbs energia általában végzett közelítő egyenlet:
Megnevezések. DG - szabványos Gibbs energia változását a reakció;
DG - szabványos Gibbs energia változását a reakció T hőmérsékleten;
DG - szabványos Gibbs energiája ionok anyagok és egyszerű anyagok. DG - Gibbs energia változás a képződési reakciója 1 mol anyag egyszerű anyagok, feltéve, hogy az összes résztvevő a reakció standard állapot.
Units DG - kJ / mól; DG - kJ.
Kiszámításához Főigazgatóság és a folyamatot kell:
1) feljegyzik a megfelelő folyamat, jelezve a halmazállapot az anyagok a reakcióban résztvevő;
2) helyezze a sztöchiometrikus együtthatók;
3) levelet referenciaérték a standard melegíti képződési és szabványos entrópiája a reagensek a megfelelő Államokban aggregáció;
4) értékeit számítjuk ki DH és DS reakciók a fent leírtaknak, és helyettesítjük őket egyenletben DG = DH - 298 # 903; DS. találni DG értéket. Mint minden termodinamikai függvények Gibbs energia olyan állami funkció, vagyis, értéke nem függ az utat a folyamat, de csak a kezdeti és a végső állapotok a rendszer. Ezért, a Gibbs energia a kémiai reakció lehet kiszámítani az összeg a Gibbs energiái képződésének reakciótermékek Gibbs energiák mínusz összege prekurzorok figyelembe véve a sztöchiometrikus együtthatók. Mivel DG értékeket mutatja a táblázatokban. az ilyen számítás csak akkor lehetséges DG.
5) kiszámításakor DG elhanyagolása függését DH és DS 0 0 hőmérséklet és a DG szerint számított hozzávetőleges egyenlet
Nagysága a Gibbs energia változása a reakció lehet megítélni az alapvető termodinamikai megvalósíthatóságát a folyamatot. A folyamat termodinamikailag lehetetlen mind során spontán DG >> 0 (> 40 kJ). Ha DG <<0 (<–40 кДж), то процесс термодинамически возможен. Значения DG от –40 кДж до +40 кДж соответствуют обратимым процессам. При условии DG = 0 оба направления процесса равновероятны. Температура, при которой прямой и обратный процессы равновероятны, может быть определена в соответствии с формулой:
Gibbs energia a kémiai reakció kapcsolódó egyensúlyi állandó a reakció egyenlet
ahol R - az univerzális gázállandó, 8,31 J / (mol # 8729; K); KP - egyensúlyi állandó, kifejezve parciális nyomása.
Ha ez az egyenlet, hogy menjen a természetes alapú logaritmus decimális és a helyettesítő konstans R, megkapjuk a következő egyenletet:
Az így kapott egyenlet kiszámításához használt egyensúlyi állandó a reakció anyagok és bomlás nyomás. Nyomás bomlási anyag (Prazl) - az egyensúlyi nyomás a reverzibilis reakcióját gáz halmazállapotú bomlástermékek anyagok. Például, a reakciók
Példa 2. Állítsa be, hogy közötti reakció a gőz a klór hozzáférhető
1000 K? Határozzuk meg a hőmérséklet, amelynél a reakció válik termodinamikailag lehetséges.
Annak megállapításához, a termodinamikai lehetőségét reakcióelegyet 1000 K kiszámításához szükséges Gibbs energia a reakció ezen a hőmérsékleten. Meg lehet kiszámítani a következő egyenlet szerint értékeit felhasználva entalpia és entrópia standard hőmérsékleten reakciót. Írja A táblázatban az értékek és a futamok kialakulásának abszolút szabvány entrópia a kiindulási anyagok és a reakció termékek mellett a képletek ezeknek az anyagoknak a reakcióegyenlet: