プロセスの自発的な流れオープンタイプとクローズドタイプのシステムは、ギブズエネルギーと呼ばれる特別な基準によって記述されます。それは状態の関数です。 D.U.熱力学系を扱うギブスは、エントロピーとエンタルピーの観点からそれを導き出すことができました。特にギブズのエネルギーは、自発的な生物学的プロセスの過程の方向を予測し、それらの理論的に達成可能な効率を評価することを可能にします。
ギブスの結論を2番目に適用すると熱力学の法則の場合、定式化は次のようになります。外部の影響を受けずに一定の(一定の)圧力と温度で、システムはそのようなプロセスのみの自発的な流れをサポートできます。その結果、ギブズのエネルギーレベルが値まで低下します。それが安定した最小値に達したときに発生します。熱力学系の平衡とは、指定されたエネルギーの不変性(最小)を意味します。したがって、ギブズエネルギーは、等圧-等温システムのポテンシャル(自由エンタルピー)です。正確に最小値が示されている理由を説明しましょう。事実、これは熱力学における平衡の最も重要な仮定の1つです。一定の温度と圧力のこの状態は、次の変化のためにエネルギーレベルを上げる必要があることを意味し、これはいくつかの外部要因が変化した場合にのみ可能です。
文字の指定-G。既知のエンタルピーと温度とエントロピーの積の値の差に数値的に等しい。つまり、ギブズのエネルギーは次の式で表すことができます。
G = H-(S * t)、
ここで、Sはシステムのエントロピーです。 t-温度熱力学; Hはエンタルピーです。システムのエントロピーは、高温がシステムの秩序状態の低下(障害)につながるのに対し、低温はその逆になるという事実を考慮に入れるために、この式に含まれています。
ギブシアンのエネルギーとエンタルピーの両方が熱力学におけるシステムの機能、次にGまたはHを変更することにより、進行中の化学変換を特徴付けることができます。反応式とギブズエネルギーの変化が与えられれば、それは熱化学として分類されます。
このエネルギーに関しては、ヘスの法則が定式化されます。圧力と温度が変わらない場合、初期(基本試薬)から新しい物質を作成すると、システム内のエネルギーが変化しますが、発生する反応のタイプとその数は変化しません。何らかの形で結果に影響を与えます。
記事で言及されているエネルギーはは可変量であり、計算を実行するために「標準ギブズエネルギー」の概念が導入されました。この値は、298 kJ / molに数値的に等しい化学参考書に記載されています(寸法は他のモルエネルギーの場合とまったく同じであることに注意してください)。この値により、ほとんどすべての化学プロセスの変化を計算できます。
化学反応の過程でシステムが外部の影響にさらされると(作業が完了します)、ギブズエネルギーの値が増加します。このような反応は、吸エルゴン反応と呼ばれます。したがって、システム自体が機能し、エネルギーを消費している場合、発エルゴン反応について話していることになります。
ギブズエネルギーの概念は最も広いものを見つけました現代化学への応用。たとえば、ポリマー合成は付加反応に基づいています。それらが実行されると、エントロピーの値が減少する一方で、複数の粒子が1つに結合されます。ギブスの公式に基づいて、外部作用(例えば、高温)がそのような発熱付加反応を逆転させることができると主張することができ、それは実際に確認されている。