Ποια είναι η ελεύθερη ενέργεια της αντίδρασης Gibbs στα 300k;
Εδώ πρέπει να γνωρίζετε και να παρέχετε:
1. Η χημική αντίδραση:
* Η ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση. Για παράδειγμα:
* A + b -> c + d
2. Πρότυπο Gibbs ελεύθερη ενέργεια σχηματισμού (ΔG ° F) για κάθε είδος που εμπλέκεται:
* Χρειάζεστε την τυποποιημένη ελεύθερη ενέργεια Gibbs για κάθε αντιδραστήριο και προϊόν στην αντίδραση. Αυτές οι τιμές βρίσκονται συνήθως σε θερμοδυναμικούς πίνακες.
* Οι τυποποιημένες συνθήκες είναι συνήθως 298K (25 ° C) και 1 πίεση atm.
3. Τυπική ενθαλπία σχηματισμού (ΔH ° F) για κάθε είδος που εμπλέκεται:
* Χρειάζεστε την τυπική ενθαλπία του σχηματισμού για κάθε αντιδραστήριο και προϊόν στην αντίδραση. Αυτές οι τιμές βρίσκονται συνήθως σε θερμοδυναμικούς πίνακες.
4. Τυποποιημένη εντροπία σχηματισμού (ΔS ° F) για κάθε είδος που εμπλέκεται:
* Χρειάζεστε την τυπική εντροπία του σχηματισμού για κάθε αντιδραστήριο και προϊόν στην αντίδραση. Αυτές οι τιμές βρίσκονται συνήθως σε θερμοδυναμικούς πίνακες.
Υπολογισμός:
1. Υπολογίστε ΔG ° (τυπική αλλαγή ενέργειας Gibbs) για την αντίδραση:
* ΔG ° =σ (ΔG ° F προϊόντων) - σ (ΔG ° F αντιδραστηρίων)
2. Υπολογίστε ΔH ° (τυπική αλλαγή ενθαλπίας) για την αντίδραση:
* ΔH ° =σ (ΔH ° F προϊόντων) - σ (ΔH ° F αντιδραστηρίων)
3. Υπολογίστε ΔS ° (τυπική αλλαγή εντροπίας) για την αντίδραση:
* ΔS ° =σ (ΔS ° F προϊόντων) - σ (ΔS ° F αντιδραστηρίων)
4.
* ΔG =ΔH ° - TΔS °
* Πού:
* ΔG είναι η Gibbs Free Energy Change στα 300k
* ΔH ° είναι η τυπική αλλαγή ενθαλπίας (από το βήμα 2)
* T είναι η θερμοκρασία στο Kelvin (300K)
* ΔS ° είναι η τυπική αλλαγή εντροπίας (από το βήμα 3)
Παράδειγμα:
Ας πούμε ότι η αντίδραση είναι:
* A + b -> c + d
Και έχετε τις ακόλουθες τιμές:
* ΔG ° F (a) =10 kJ/mol
* ΔG ° F (b) =20 kJ/mol
* ΔG ° F (C) =30 kJ/mol
* ΔG ° F (d) =40 kJ/mol
Υπολογισμός:
1. ΔG ° =[(30 kJ/mol) + (40 kJ/mol)] - [(10 kJ/mol) + (20 kJ/mol)] =40 kJ/mol
2. Θα ακολουθούσατε την ίδια διαδικασία για να βρείτε ΔΗ ° και ΔS ° με βάση τις παρεχόμενες τιμές.
3. Στη συνέχεια, συνδέστε τις τιμές στην εξίσωση Gibbs-Helmholtz για να υπολογίσετε τη ΔG στα 300K:
* ΔG =ΔH ° - (300Κ) ΔS °
Σημαντικές σημειώσεις:
* Βεβαιωθείτε ότι οι μονάδες για όλες τις τιμές είναι συνεπείς (KJ/mol και Kelvin).
* Εάν η αντίδραση δεν βρίσκεται σε τυποποιημένες συνθήκες (298K και 1 ATM), ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε πρόσθετους υπολογισμούς για να διορθωθείτε για μη τυπικές συνθήκες.
