พลังงานอิสระของกิบส์และความเอื้ออำนวยทางอุณหพลศาสตร์
| English | ไทย |
|---|---|
| Gibbs free energy/ɡɪbz friː ˈenədʒi/ | พลังงานอิสระของ吉布斯 |
มันจะเกิดขึ้นเองหรือไม่?
- บางปฏิกิริยาเกิดขึ้นเอง而其他ต้องมีการขับเคลื่อนต่อเนื่อง
- ปัจจัยสองอย่างที่กำหนดมัน:ความร้อนที่ปล่อยออกมาและความไร้ระเบียบที่เกิดขึ้น
- ตัวเลขเดียวรวมทั้งสองอย่างเข้าเป็นคำตัดสิน
- เครื่องหมายบอกเราว่าธรรมชาติจะทำมันให้ฟรีหรือไม่
สมการพลังงานอิสระ
- กิบส์พลังงานอิสระ รวมเอนทาลปีและเอ็นโทรปีเข้าด้วยกัน:
- ที่นี่ $T$ คืออุณหภูมิในเคลวิน
ใช้ $\Delta H = -100\ \text{kJ}$, $T = 300\ \text{K}$, $\Delta S = 0.2\ \text{kJ/K}$ เพื่อหาค่า $\Delta G$ (ในหน่วย kJ)
$\Delta G = \Delta H - T\Delta S = -100 - (300)(0.2) = -160\ \text{kJ}$.
ใน $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ อุณหภูมิต้องอยู่ใน...
สมการอุณหพลศาสตร์ต้องใช้สัมบูรณ์ในหน่วยเคลวิน
ค่าลบหมายถึงเอื้ออำนวย
- $\Delta G < 0$ หมายถึงปฏิกิริยานั้นเป็นไปในทางอุณหพลศาสตร์ที่เอื้ออำนวย
- $\Delta G > 0$ หมายถึงมันไม่เอื้ออำนวยหากเกิดขึ้นเอง
- $\Delta G = 0$ หมายถึงระบบอยู่ที่สมดุล
ปฏิกิริยาจะเอื้ออำนวยทางอุณหพลศาสตร์เมื่อ $\Delta G$ เป็น...
$\Delta G < 0$ หมายถึงปฏิกิริยานั้นเอื้ออำนวย
เมื่อ $\Delta G = 0$ ระบบอยู่ที่ ____
$\Delta G = 0$ ชี้จุดสมดุล
อุณหภูมิสามารถพลิกมันได้
- ปล่อยความร้อนและมีความยุ่งเหยิงมากขึ้นเป็นปัจจัยเอื้ออำนวยในทุกอุณหภูมิ
- Endothermic plus less disorder is never favourable.
- The other two cases flip with temperature.
ปฏิกิริยากับ $\Delta H < 0$ และ $\Delta S > 0$ จะเอื้ออำนวย...
ทั้งสองพจน์ทำให้ $\Delta G$ เป็นลบโดยไม่ขึ้นกับ $T$
A reaction has $\Delta H < 0$ และ $\Delta S > 0$. Is it favourable?
- Both terms push $\Delta G$ negative.
- So it is favourable at every temperature.
พลังงานอิสระเทียบกับอุณหภูมิ
ΔG = ΔH - TΔS เป็นเส้นตรงเมื่อเทียบกับอุณหภูมิ จุดที่ตัดศูนย์ปฏิกิริยาจะเปลี่ยนเป็นเอื้ออำนวย
ปฏิกิริยาที่เอื้ออำนวยทางอุณหพลศาสตร์จะเร็วเสมอ
ความเอื้ออำนวยเกี่ยวกับทิศทาง ไม่ใช่ความเร็ว; จลตศาสตร์กำหนดอัตรา
"เอื้ออำนวย" ($\Delta G < 0$) หมายถึงสามารถเกิดขึ้นได้ตามหลักอุณหพลศาสตร์ ไม่ใช่ เร็ว -- จลนศาสตร์กำหนดความเร็ว อุณหภูมิอยู่ใน เคลวิน ใน $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ และ $T\Delta S$ grows with temperature, so heating can flip the sign of $\Delta G$.
พลังงานอิสระกิบส์ $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ รวมความร้อนและความยุ่งเหยิงเข้าด้วยกันเพื่อตัดสิน: $\Delta G < 0$ เป็นเอื้ออำนวยทางอุณหพลศาสตร์, $> 0$ ไม่ใช่, และ $= 0$ คือสมดุล เนื่องจาก $T\Delta S$ term, temperature can flip the sign for two of the four cases.