गिब्स ऊर्जा के हो?

खुल्ला र बन्द प्रणालीमा प्रक्रियाहरूको प्रायः स्वभाव स्वभावले गिब्स ऊर्जा भनिन्छ। यो राज्यको एक प्रकार्य हो। डी.डी. गिब्स, थर्मोडिनिक सिस्टमको साथ काम गर्दै, यसलाई इन्न्ट्रोपी र एन्हाल्पाबाट कटौती गर्न व्यवस्थित गरियो। गिब्स ऊर्जा, विशेष गरी, यसलाई प्रायः जैविक प्रक्रियाहरु को प्रवाह को भविष्यवाणी गर्न र उनको सैद्धांतिक रूप देखि प्राप्त योग्यता को मूल्यांकन गर्न को लागी संभव बनािन्छ।

यदि हामी गिब्सको परिणाम दोस्रो थर्मोडिनिक कानूनमा लागू गर्छौं , यो ढाँचा निम्नानुसार हुनेछ: निरन्तर (const) दबाव र बाह्य प्रभाव बिना तापमान, प्रणालीले मात्र यस्तो प्रक्रियाको अचानक प्रवाहलाई समर्थन गर्न सक्छ, परिणाम गिब्स ऊर्जाको स्तरमा मूल्य घट्न सक्छ जुन यसले स्थिर स्थितिमा पुग्छ। न्यूनतम। कुनै thermodynamic प्रणाली को संतुलन यस ऊर्जा को invariance (न्यूनतम) को अर्थ हो। यसैले, गिब्स ऊर्जा एक isobaric-isothermal प्रणाली मा एक संभावित (मुफ्त enthalpy) हो। हामीलाई समझाओ किन किन न्यूनतम निर्दिष्ट गरिएको छ। यो तथ्य यो हो कि ऊ thermodynamics मा संतुलन को सबै भन्दा महत्त्वपूर्ण डाकूहरु मध्ये एक हो: यो राज्य तापमान र दबाव को गुनासो संग छ कि अर्को परिवर्तन को लागि यो ऊर्जा स्तर को बढाव को लागि आवश्यक छ, र यो केवल संभव छ यदि केहि बाह्य कारकहरु लाई बदलन संभव छ।

पत्र पदनाम जी। सांख्यिकीय एन्हालेप्पी र इन्ट्रोपीमा तापमान को उत्पादन को मूल्य को बीच अंतर को संख्या को बराबर। त्यो छ, गिब्स ऊर्जा को निम्नलिखित सूत्र को माध्यम ले व्यक्त गर्न सकिन्छ:

जी = एच - (एस * टी),

कहाँ S प्रणाली को entropy छ; टी थर्मोडिकिक तापमान हो; H - enthalpy। यस सूत्रमा प्रणाली को इन्ट्रोपी मा ध्यान दिइने को लागी शामिल छ कि एक उच्च तापमान सिस्टम को आदेश राज्य (विकार) मा कमी को कम हुन्छ, र कम एक - यसको विपरीत।

गिब्स ऊर्जा दुवै र enthalpy दुवै thermodynamics मा प्रणाली को एक कार्य हो, यो सम्भव छ कि रासायनिक परिवर्तनहरु जुन जी या एच परिवर्तन गरेर ठाँउ हो सम्भव छ। यदि प्रतिक्रिया को समीकरण र गिब्स मा परिवर्तन को बदली दिइएको छ, त यो thermochemical वर्ग को संदर्भित छ।

यस ऊर्जाको सन्दर्भमा, हास नियम तैयार गर्न सकिन्छ: यदि दबाव र तापमान अपरिवर्तित भएमा, प्रारम्भिक (आधारभूत अभिकर्ताहरू) बाट नयाँ पदार्थहरूको सिर्जनाले यो तथ्यलाई सघाउँछ कि प्रणालीमा ऊर्जा परिवर्तन हुन्छ, प्रतिक्रियाको घटना र तिनीहरूको संख्या परिणामलाई असर गर्दैन।

लेखमा छलफल गरिएको ऊर्जाले एक चर मात्रा भनेको चूंकि "मानक गिब्स ऊर्जा" को अवधारणा गणना गर्न को लागी पेश गरिएको थियो। यो मूल्य कुनै पनि रासायनिक सन्दर्भ पुस्तकमा उपस्थित छ, सांख्यिकीय रूपमा 2 9 0 केजी / मोलको बराबर (नोट गर्नुहोस् कि आयाम बिल्कुल कुनै पनि अन्य डलर ऊर्जाको लागि)। यो मान तपाईंलाई लगभग कुनै पनि रासायनिक प्रक्रियाको लागि परिवर्तनको गणना गर्न अनुमति दिन्छ।

यदि प्रणालीमा रासायनिक प्रतिक्रियाको बेला त्यहाँ बाह्य प्रभाव (काम सम्पन्न हुन्छ), त्यसपछि गिब्स ऊर्जाको मूल्य बढ्छ। यस्ता प्रतिक्रियाहरू अन्तर्गनिकको रूपमा उल्लेख गरिन्छ। तदनुसार, यदि प्रणालीले काम गर्दछ भने, ऊर्जा खर्च गर्दै, त्यसपछि यो पूर्व-ergonomic अभिव्यक्तिको बारेमा हो।

गिब्स ऊर्जाको अवधारणाले आधुनिक रसायन विज्ञानमा व्यापक आवेदन पाएको छ। उदाहरणका लागि, बहुलकहरूको संकलन अतिरिक्त प्रतिक्रियाहरूमा आधारित छ। जब तिनीहरू बाहिर जान्छन्, धेरै कणहरू एकैसाथ संयुक्त हुन्छन्, जबकि इन्ट्रोपीको मूल्य घट्छ। गिब्स सूत्रको आधारमा, यो तर्क हुन सक्छ कि एक बाह्य कार्य (उदाहरणका लागि, उच्च-तापमान एक) यस्तो एक्थोरमिकिक अतिरिक्त प्रतिक्रिया होईन सक्छ, जुन अभ्यासमा पुष्टि गरिएको छ।