Энергия Гиббса, её взаимодействие с энтальпией и энтропией. Изменение энергии Гиббса в самопроизвольно протекающих процессах

Энергия Гиббса (G). Классическим определением энергии Гиббса является выражение:

G= U+ PV-TS

где U — внутренняя энергия, P — давление, V — объем, T — абсолютная температура, S — энтропия.

Энергию Гиббса можно понимать как полную химическую энергию системы.

Энергию Гиббса связана с энтальпией, энтропией и температурой соотношением:

G = H – T*S

Если реакция осуществляется при постоянных давлении и температуре, то

(изменение) G = (изменение) H – T *(изменение)S

Можно показать, что в условия постоянства температуры и давления реакции протекают самопроизвольно в сторону уменьшения энергии Гиббса. (Самопроизвольно могут протекать только те реакции за счет энергии которых можно совершать полезную работу.)

Т.к. (изменение) G равно по величине, но обратно по знаку максимальной полезной работе процесса.

При низких температурах

(изменение) G примерно равно (изменению) H

При высоких температурах

(изменение) G примерно равно –T* (изменению) S