Küsimus:
Gibbsi vaba energiamiinimum või null?
ManishEarth
2012-04-25 23:33:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Reaktsioon kulgeb väiksema Gibbsi vaba energia suunas (konstantsete $ T $ (temperatuur) ja $ P $ (rõhk) juures). Seega võiksime öelda, et Gibbsi vaba energia tasakaalus on minimum.

Teiselt poolt on meil $$ \ Delta G = \ Delta G ^ \ circ + RT \ Qn $ Q, kus $ Q $ on reaktsiooni jagatis. Tasakaalus $ Q = K_ \ text {eq} $ ja me juba teame, et $ \ Delta G ^ \ circ = -RT \ ln K_ \ text {eq} $.

Asendades saame $ \ Delta G = 0 $ tasakaalus. Kuid me teame, et $ G $ minimeeris end - seega muutus $ $ ja $ \ Delta G < 0 $ muutus.

Mis mul siin puudu on?

Neli vastused:
#1
+24
F'x
2012-04-25 23:56:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ma arvan, et teie küsimus tuleneb tõesti mõningast segadusest selles, mida $ \ Delta G $ esindab. Üldiselt on termodünaamilise koguse $ X $ puhul $ \ Delta X $ $ X $ muutus mingis protsessis. Saate selle selgeks teha, kirjutades tegelikult $ \ Delta G (\ text {A} \ rightarrow \ text {B}) $, kus A ja B on enne ja pärast olekuid. (Pange tähele, et üldjuhul sõltub $ \ Delta X $ teekonnast A-st B-ni, mistõttu see tähistus on sobimatu. Kui $ X $ on olekufunktsioon, on teil hea minna .)

Kuid tsiteeritud võrrandis:

$$ \ Delta G = \ Delta G ^ 0 + RT \ ln Q $$

$ \ Delta G $ on vaba reaktsioonienergia ja seda tuleks seega tähistada $ \ Delta_r G $, kusjuures õige võrrand on:

$$ \ Delta_r G = \ Delta_r G ^ 0 + RT \ ln Q $$

Vaba reaktsioonienergia määratletakse kui $ \ Delta_r G = G _ {\ text {products}} - G _ {\ text {reagendid}} $.


Seega, see $ \ Delta_r G $ ei ole $ G $ variatsioon kogu reaktsiooni ulatuses, mis oleks süsteemi $ \ Delta G $ reaktsiooni alguse ja tasakaal.


PS: Ma arvan, et see link on veebiressurss, mille leidsin koos märkmete selgema kasutamise ja selgitamisega. Termodünaamikas on tähistused olulised!

Hmm, aga kas ka G_prod-G_reactants pole negatiivne?
@Manishearth Tasakaalu korral on see null.
Oota .. Aga kas süsteem ei lähe väiksema G poole? Kui mujal on G nullist erinev, tähendab see, et see pidi ühel hetkel suurenema.
@Manishearth jah, süsteemi areng on selline, et see minimeerib kogu süsteemi vaba energia. Aga mis on teie küsimus? Peate olema väga selge, millisest süsteemist ja millisest protsessist / teest räägite, vastasel juhul on see segane ...
Ma räägin lihtsast A -> B reaktsioonist. Kogu süsteem_ on see, millest ma ilma jäin (mis on pluss mitte miinus) aitäh :)
#2
+12
soandos
2012-04-25 23:39:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gibbsi vaba energia on mõõdik, kui palju "potentsiaalset" reaktsiooni on jäänud võrgu "midagi" tegemiseks. Nii et kui vaba energia on null, siis reaktsioon on tasakaalus, enam tööd teha ei saa.

Võib olla lihtsam seda näha Gibbsi vaba energia alternatiivse vormi abil, näiteks $ \ Delta G = -T \ Delta S $.

Kuid selles on asi. $ G $ pole valemi järgi null, $ \ Delta G $ on. Või on minu valemi tõlgendus vale?
See, et $ G $ on minimaalne, ei muuda seda nulliks. (vt [siin] (http://et.wikipedia.org/wiki/Chemical_equilibrium) sissejuhatuse viimane osa)
#3
+7
Chet Miller
2015-03-28 17:59:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Võib olla kasulik, kui määratleme nendes võrrandites vaba energia muutused täpsemalt. Vaatleme lihtsalt ideaalset gaasireaktsiooni.

$ \ Delta G ^ \ circ $ on vaba energia muutus üleminekuks kahe järgmise termodünaamilise tasakaalu seisundi vahel:

Olek 1 : puhtad reagendid (eraldi konteinerites) stöhhiomeetrilises vahekorras 1 atm rõhu ja temperatuuri juures T

Olek 2 : puhtad tooted (eraldi anumates) vastavas stohiomeetrilised proportsioonid 1 atm rõhu ja temperatuuri juures T

$ \ Delta G ^ \ circ $ otseseks mõõtmiseks peaksite unistama pöörduva tee üleminekuks olekust 1 olekus 2 ja määrama $ \ Delta G ^ \ circ $ selle tee jaoks. See tee võib hõlmata konstantse temperatuuri reservuaaride ja poolläbilaskvate membraanide kasutamist.

$ \ Delta G $ on vaba energia muutus üleminekuks kahe järgmise termodünaamilise tasakaalu seisundi vahel:

Olek 1 : puhtad reagendid (eraldi konteinerites) stöhhiomeetrilises vahekorras kindlaksmääratud rõhu ja temperatuuri juures T

Olek 2 : puhtad tooted (eraldi konteinerites) vastavas stohiomeetrilises vahekorras kindlaksmääratud rõhu ja temperatuuri juures T

Kui määratud rõhud lihtsalt juhtuvad tasakaalu reaktsioonisegus olevate gaaside osalistele rõhkudele, siis $ \ Delta G = 0 $. Tasakaaluväärtustest tulenevate osaliste rõhkude väikeste kõrvalekallete korral suureneb $ \ Delta G $ osalise rõhu suurenemise ruutudena. Seda me mõtleme, kui ütleme, et see on tasakaalus minimaalselt.

$ \ Delta G $ otseseks mõõtmiseks peaksite unistama pöörduva tee üleminekuks olekust 1 olekus 2 ja määrake selle tee jaoks $ \ Delta G $. See tee võib hõlmata konstantse temperatuuriga reservuaaride, kolvi lisatavate või eemaldatavate väikeste raskuste ja poolläbilaskvate membraanide kasutamist.

#4
+2
Aabesh Ghosh
2019-04-06 10:02:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oletan, et olete segaduses $ ∆G $ ja $ G $ vahel. Pärast tasakaalu saavutamist on $ ∆G $ tõepoolest null, kuna vaba energia edasine vähendamine pole võimalik (tingimuste puutumatuna hoidmine). See tähendab ka seda, et $ G $ on minimaalne.

Kogu reaktsiooni vältel $ ∆G $ on olnud tasakaalu saavutamiseni negatiivne. See tähendab, et vaba energia väheneb seni, kuni enam pole võimalik vähendada. See näitab, et $ G $ on minimaalne, kuna $ ∆G $ on null, st väärtus $ G $ tasakaalus ei saa veelgi vähendada.



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...