Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Гиббсова энергия

Гиббсова энергия, энергия Гиббса, изобарный потенциал, одна из характеристических функций термодинамической системы, обозначается G, определяется через энтальпию H, энтропию S и температуру Т равенством

  G = H — TS.     (1)

  Гиббсова энергия является потенциалом термодинамическим. В изотермическом равновесном процессе, происходящем при постоянном давлении, убыль Гиббсовой энергии данной системы равна полной работе, производимой системой в этом процессе, за вычетом работы против внешнего давления (т. е. равна максимальной полезной работе). Гиббсова энергия выражается обычно в кдж/моль или в ккал/моль. С помощью Гиббсовой энергии и её производных могут быть в простой форме выражены др. термодинамические функции и свойства системы (внутренняя энергия, энтальпия, химический потенциал и др.) в условиях постоянства температуры и давления. При этих условиях любой термодинамический процесс может протекать без затраты работы извне только в том направлении, которое отвечает уменьшению G (dG < 0). Пределом протекания его без затраты работы, т. е. условием равновесия, служит достижение минимального значения G (dG = 0, d2G > 0). Гиббсова энергия широко используется при рассмотрении различных термодинамических процессов, проводимых при постоянных температуре и давлении. Через Гиббсову энергию определяется работа обратимого намагничивания магнетика и поляризации диэлектрика в этих условиях. Знание Гиббсовой энергии важно для термодинамического рассмотрения фазовых переходов. Константа равновесия Ка химической реакции при любой температуре Т определяется через стандартное изменение Гиббсовой энергии DG° соотношением

 

  Широко используется Гиббсова энергия  образования химического соединения, равная изменению Гиббсовой энергии в реакции образования данного соединения (или простого вещества) из стандартного состояния соответствующих простых веществ. Для любой химической реакции  равна алгебраической сумме произведений  веществ, участвующих в реакции, на их коэффициенты в уравнении реакции. Для 298,15 К  известны уже для нескольких тысяч веществ, что даёт возможность расчётным путём определять соответствующие значения  и Ка для большого числа реакций.

  Наряду с уравнением (1) Гиббсова энергия может быть определена также через внутреннюю энергию U, гельмгольцеву энергию А и произведение объёма V на давление р на основе равенств

  G = U — TS + pV,     (3)

  G = A + pV,     (4)

  Характеристическую функцию Гиббсовой энергии разные авторы долгое время называли по-разному: свободной энергией, свободной энергией при постоянном давлении, термодинамическим потенциалом, термодинамическим потенциалом Гиббса, изобарно-изотермическим потенциалом, свободной энтальпией и др.; для обозначения этой функции использовались различные символы (Z, F, Ф). Принятые здесь термин «Гиббсова энергия» и символ G отвечают решению 18-го конгресса Международного союза чистой и прикладной химии 1961.

  В. А. Киреев.



     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн