Prosessien spontaani esiintyminenavoimet ja suljetut järjestelmät kuvataan erityisellä kriteerillä, nimeltään Gibbs-energia. Se on valtion tehtävä. DU Termodynaamisten järjestelmien kanssa työskentelevä Gibbs pystyi tuomaan sen läpi entropian ja entalpian kautta. Erityisesti Gibbsin energia antaa meille mahdollisuuden ennustaa spontaanien biologisten prosessien kulun suunnan ja arvioida niiden teoreettisesti saavutettavan tehokkuuden.
Jos käytät Gibbsin päätelmiä toiseentermodynaamisen lain sanamuoto on seuraava: vakiona (vakio) paineessa ja lämpötilassa ilman ulkoista vaikutusta järjestelmä voi tukea vain sellaisten prosessien spontaania esiintymistä, joiden seurauksena on vähentää Gibbs-energian taso arvoon, joka tapahtuu, kun se saavuttaa vakiintuneen minimin. Minkä tahansa termodynaamisen järjestelmän tasapaino tarkoittaa ilmoitetun energian (minimi) invarianssia. Siksi Gibbsin energia on potentiaali (vapaa entalpia) isobarisissa-isotermisissä järjestelmissä. Selitetään miksi vähimmäismäärä on ilmoitettu. Tosiasia on, että tämä on yksi tärkeimmistä tasapainotilanteista termodynamiikassa: tämä tila vakiona lämpötilassa ja paineessa tarkoittaa, että seuraavaa muutosta varten on tarpeen nostaa energian tasoa, ja tämä on mahdollista vain, kun ulkoiset tekijät muuttuvat.
Kirjaintunnus on G. Numeerisesti yhtä suuri kuin tunnetun entalpian ja lämpötilan ja entropian tuotteen arvon välinen ero. Toisin sanoen Gibbsin energia voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla:
G = H - (S * t),
missä S on järjestelmän entroopia; t - lämpötilatermodynaaminen; H on entalpia. Järjestelmän entropia tässä kaavassa sisältyy sen huomioon ottamiseksi, että korkea lämpötila johtaa järjestelmän tilatun tilan (häiriö) laskuun, kun taas matala lämpötila - päinvastoin.
Koska sekä Gibbsin energia että entalpia ovat joitainjärjestelmän toiminnoista termodynamiikassa, sitten muutettaessa G tai H voidaan karakterisoida käynnissä olevat kemialliset muutokset. Jos reaktioyhtälö ja Gibbs-energian muutos annetaan, se luokitellaan lämpökemialliseksi.
Suhteessa tähän energiaan voi ollaHess-sääntö on muotoiltu: jos paine ja lämpötila eivät muutu, uusien aineiden luominen alkuperäisistä (perusreagensseista) johtaa siihen, että järjestelmän energia muuttuu, kun taas tapahtuvien reaktioiden tyyppi ja niiden lukumäärä eivät vaikuta tulokseen.
Koska artikkelissa tarkoitettu energia,on muuttuva määrä, ”standardin Gibbs-energian” käsite otettiin käyttöön laskelmien suorittamiseksi. Tämä arvo on kaikissa kemiallisissa vertailukirjoissa, numeerisesti yhtä suuri kuin 298 kJ / mol (huomioi, että mitta on täsmälleen sama kuin mille tahansa muulle moolienergialle). Tämän arvon avulla voit laskea muutoksen melkein missä tahansa kemiallisessa prosessissa.
Jos kemiallisen reaktion aikanaJos järjestelmä altistuu ulkoisesti (työtä tehdään), Gibbsin energian arvo kasvaa. Tällaiset reaktiot luokitellaan endergonisiksi. Vastaavasti, jos järjestelmä itse tekee työn ja kuluttaa energiaa, puhumme siis eksergonisista ilmenemismuodoista.
Gibbs-energian käsite on löytänyt laajimmansovellus uudenaikaiseen kemiaan. Esimerkiksi polymeerien synteesi perustuu additioreaktioihin. Niitä johtaessa useita hiukkasia yhdistetään yhdeksi, samalla kun entropian arvo laskee. Gibbs-kaavan perusteella voidaan väittää, että ulkoinen vaikutus (esimerkiksi korkea lämpötila) voi kumota samanlaisen eksotermisen lisäysreaktion, mikä on käytännössä vahvistettu.
