מהי האנרגיה גבס

תהליך ספונטני בגישה פתוחה ומערכת סוג סגורה מתואר במונחים של קריטריונים ספציפיים, המכונים האנרגיה גבס. זוהי פונקציה של המדינה. DU גיבס, עבודה עם מערכות תרמודינמיות, הצליח להביא את זה דרך אנטרופיה אנתלפיה. אנרגיה גבס, בפרט, מאפשרת לחזות את כיוון זרימה של תהליכים ביולוגיים ספונטניים ולהעריך את יעילותם תיאורטית השגה.

אם אנחנו מיישמים את שני המסקנות גבסו החוק התרמודינמי, הניסוח יהיה את הדברים הבאים: הלחץ המתמיד (const) והטמפרטורה בלי מערכת חשיפה חיצונית יכולים לתמוך זרימה ספונטנית רק לתהליכים כאלה, תוצאה של אשר היא להפחית את רמת האנרגיה גבס לערך המתרחש כשזה מגיע שלה יציב מינימום. שיווי משקל כל מערכת תרמודינמית אומר אִי הִשְׁתַנוּת כאמור כוח (מינימום). לכן האנרגיה גיבס הוא פוטנציאל (אנתלפיה חינם) במערכות isobaric-בידוד תרמי. תנו לנו להסביר מדוע זה מוגדר מינימום. העובדה הזו היא אחת העקרונות החשובים ביותר של תרמודינאמיקה בשיווי משקל: הנתונה במצב בו השתנות טמפרטורה ולחץ כלומר לשינוי הבא יש צורך להגדיל את רמת האנרגיה, וזה אפשרי רק כאשר אתה משנה שום גורמים חיצוניים.

ייעוד Letter - ג שווה מספרי להיפרש בין אנתלפיה הידועה ואת הערך של טמפרטורת המוצר על אנטרופיה. זוהי האנרגיה גיבס יכול לבוא לידי ביטוי באמצעות הנוסחה הבאה:

G = H - (t * S),

איפה S - האנטרופיה של המערכת; t - הטמפרטורה התרמודינמית; H - אנתלפיה. האנטרופיה של המערכת בנוסחא הנ"ל נכללת כדי לקחת בחשבון את העובדה כי טמפרטורה גבוהה מפחיתה את מצב המערכת המסודר (הפרעה) ונמוך - להיפך.

מאז הן האנרגיה גיבס, אנתלפיה, ו - חלק מהפונקציות מערכת בתרמודינמיקה, על ידי שינוי G או H ניתן לאפיין על ידי טרנספורמציה הכימיים המתרחשים. אם נתון במשוואת תגובה והשינוי באנרגיה גבס, אז היא שייכת למעמד של תרמו-.

בהתייחס אנרגיה זו ניתן לנסח כלל הס אם לחץ וטמפרטורה קבועה, יצירת חומרי רומן של (ריאגנט בסיסי) הראשוני מובילה לכך שהאנרגיה במערכת משתנית, התגובות מתרחשות המראה ומספרם על התוצאה של השפעה.

מאז האנרגיה מכונית בכתבה, הוא כמות משתנית, את המושג "האנרגיה גבס תקן" הוצג לבצע חישובים. ערך זה הוא נוכח בכל קטלוג כימי, שווה מבחינה מספרית 298 kJ / mol (לציין כי הממד זהה עבור כל טוחנת אנרגיה אחרת). ערך זה מאפשר לך לחשב את השינוי כמעט כל תהליך כימי.

אם במהלך תגובה כימית, פעולה חיצונית (עבודה נעשית) מדליקה את המערכת, ואז עולה ערך אנרגיה החופשי של גיבס. תגובות אלו מכונות endergonic. בהתאם לכך, אם המערכת עצמה עובדת, הוצאת אנרגיה, אנחנו מדברים על גילויים ekzergonicheskih.

הרעיון של האנרגיה גבס מצא יישום רחב בכימיה מודרנית. לדוגמא, סינתזת פולימר מבוססת על תגובת הסיפוח. נהלים כאלה חלקיקים מסוימים משולבים לתוך אחד, מקטין את הערך אנטרופיה. בהתבסס על נוסחה גיבס, ניתן לטעון כי השפעה חיצונית (למשל, טמפרטורה גבוהה) עלול לשלם כזה תגובת סיפוח אקסותרמית, אשר אישר בפועל.