Entalpia swobodna
Entalpia swobodna, funkcja Gibbsa, energia swobodna Gibbsa[1]; symbol lub [a] – potencjał termodynamiczny zdefiniowany następująco:
co jest równoważne:
gdzie:
- – energia wewnętrzna układu,
- – entropia układu,
- – ciśnienie i objętość układu,
- – temperatura bezwzględna układu,
- – entalpia,
- – energia swobodna Helmholtza.
Z innymi potencjałami termodynamicznymi entalpia swobodna związana jest przez relacje:
stąd:
gdzie:
- – liczba składników (różnych substancji),
- – potencjał chemiczny -tego składnika,
- – praca nieobjętościowa np. elektryczna.
Entalpia swobodna w przemianach izotermiczno-izobarycznych jest równa maksymalnej pracy nieobjętościowej np. elektrycznej, którą można uzyskać w takiej przemianie. Dlatego odgrywa dużą rolę w elektrochemii.
W procesach samorzutnych przebiegających pod stałym ciśnieniem oraz w stałej temperaturze entalpia swobodna nie wzrasta (maleje lub zachowuje wartość). Kryterium to jest często stosowane, gdyż reakcje chemiczne oraz zmiany stanów skupienia przebiegają często przy stałym ciśnieniu, a przy możliwej zmianie objętości. Reakcja zachodzi samorzutnie przy stałym ciśnieniu i określonej temperaturze, tylko gdy entalpia swobodna substratów jest nie mniejsza od entalpii swobodnej produktów[7].
Warunek kierunku przebiegu reakcji zapisuje się matematycznie:
Zobacz też
Zobacz hasło entalpia swobodna w Wikisłowniku |
- energia swobodna
- entalpia
- entalpia swobodna reakcji
- funkcja stanu
- równanie Gibbsa-Duhema
Uwagi
Przypisy
- ↑ entalpia swobodna, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-12-20] .
- ↑ Tomassi i Jankowska 1980 ↓, s. 34.
- ↑ Zalewski 1978 ↓, s. 114.
- ↑ Zalewski 1978 ↓, s. 107.
- ↑ a b Atkins 2001 ↓, s. 120.
- ↑ Zalewski 1978 ↓, s. 108.
- ↑ Atkins 2001 ↓, s. 202.
Bibliografia
- Peter WilliamP.W. Atkins Peter WilliamP.W., Chemia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001, ISBN 83-01-13502-6 .
- WitoldW. Tomassi WitoldW., HelenaH. Jankowska HelenaH., Chemia fizyczna, Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1980, ISBN 83-204-0179-8 .
- KacperK. Zalewski KacperK., Wykłady z termodynamiki fenomenologicznej i statystycznej, Warszawa: PWN, 1978 .
- Britannica: science/Gibbs-free-energy, science/excess-Gibbs-free-energy
- SNL: Gibbs_fri_energi
- Catalana: 0029864