Ero Gibbs-vapaan energian ja tavallisen vapaan energian välillä

avainero välillä Gibbs vapaa energia ja vakio vapaa energia on, että Gibbsin vapaa energia riippuu kokeellisista olosuhteista, kun taas vakiovapaa energia kuvaa Gibbsin vapaata energiaa reagensseille ja tuotteille, jotka ovat normaalitilassaan.

Termit Gibbs vapaa energia ja vakio vapaa energia ovat yleisiä fyysisessä kemiassa. Molemmat termit antavat melkein samanlaisen idean pienellä erolla. Ainoa ero Gibbs-vapaan energian ja tavallisen vapaan energian välillä on niiden kokeellisissa olosuhteissa, kuten lämpötila ja paine. Puhutaanpa lisätietoja näistä ehdoista.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on Gibbs-vapaa energia
3. Mikä on vakiovapaa energia
4. Vertailu rinnakkain - Gibbs-vapaa energia vs. vakiovapaa energia taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on Gibbs-vapaa energia?

Gibbsin vapaa energia on termodynaaminen määrä, joka on yhtä suuri kuin (järjestelmän tai prosessin) entalpia vähennettynä entropian tuotteella ja absoluuttisella lämpötilalla. Tämän symboli on “G”. se yhdistää järjestelmän entalpian ja entropian yhdeksi arvoksi. Voimme merkitä muutosta tässä energiassa nimellä “∆G”. Tämä muutos voi määrittää kemiallisen reaktion suunnan vakiona lämpötilassa ja vakiona paineessa.

Lisäksi, jos ∆G-arvo on positiivinen, se on ei-spontaani reaktio, kun taas negatiivinen ∆G tarkoittaa spontaania reaktiota. Termin Gibbs vapaa energia on kehittänyt Josiah Willard Gibbs (1870). Tämän määrän yhtälö on seuraava:

Kuva 01: Yhtälö Gibbs-vapaalle energialle, jossa G on Gibbs-vapaa energia, H on entalpia, T on absoluuttinen lämpötila ja S on entroopia

Mikä on vakiovapaa energia?

Normaali vapaa energia on termodynaaminen määrä, joka antaa Gibbsille vapaata energiaa normaaleissa koeolosuhteissa. Tämä tarkoittaa, että termodynaamisen järjestelmän energian nimeämiseksi vakiona vapaaksi energiaksi, järjestelmän reagenssien ja tuotteiden tulisi olla vakio-olosuhteissa. Suurin osa ajoista, seuraavia vakiotiloja, on sovellettavissa.

• Kaasut: 1 atm osapaine
• Puhtaat nesteet: neste, jonka kokonaispaine on 1 atm
• Liuotetut aineet: tehokas pitoisuus 1 M
• Kiinteät aineet: puhdasta kiinteää ainetta paineessa 1 atm

Yleensä termodynaamisen järjestelmän normaalilämpötila on 298,15 K (tai 25 ° C) useimpiin käytännön tarkoituksiin, koska teemme kokeita tässä lämpötilassa. Mutta tarkka vakiolämpötila on 273 K (0 ◦C).

Mikä on ero Gibbs-vapaan energian ja tavallisen vapaan energian välillä?

Gibbsin vapaa energia on termodynaaminen määrä, joka on yhtä suuri kuin (järjestelmän tai prosessin) entalpia vähennettynä entropian tuotteella ja absoluuttisella lämpötilalla. Vielä tärkeämpää on, että laskemme tämän määrän kokeen todellisen lämpötilan ja paineen perusteella. Normaali vapaa energia on termodynaaminen määrä, joka antaa Gibbsille vapaata energiaa normaaleissa koeolosuhteissa. Tämä on tärkein ero Gibbs-vapaan energian ja tavallisen vapaan energian välillä. Vaikka vakiovapaa energia on samanlainen kuin Gibbsin vapaan energian idea, laskemme sen vain termodynaamisille järjestelmille, joissa reagenssit ja tuotteet ovat vakiona.

Yhteenveto - Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy

Sekä Gibbsin vapaa energia että tavallinen vapaa energia kuvaavat lähes samanlaista ajatusta termodynamiikassa. Ero Gibbs-vapaan energian ja tavallisen vapaan energian välillä on se, että Gibbs-vapaa energia riippuu koeolosuhteista, kun taas vakiovapaa energia kuvaa Gibbsin vapaata energiaa reagensseille ja tuotteille, jotka ovat normaalissa tilassaan.

Viite:

1. Libretekstit. "Gibbs (ilmainen) energia." Kemia LibreTexts, Libretexts, 13. tammikuuta 2018. Saatavilla täältä
2. Mott, Vallerie. "Johdatus kemiaan." Lumen, avoimet SUNY-oppikirjat. Saatavilla täältä