Энергия Гиббса и направленность химических процессов

Свойство, которое характеризует работоспособность системы, называется энергией Гиббса или изобарно-изотермическим потенциалом и обозначается буквой G.

При любом процессе, протекающем самостоятельно при постоянных величинах давления и температуры, энергия Гиббса уменьшается, и величина G приобретает минимальное значение. Следовательно, условием протекания химической реакции является неравенство < 0; условием химического равновесия = 0. Если > 0, химическая реакция самопроизвольно протекать не может.

является функцией состояния, поэтому:

= ∑ - ∑

Изменение энергии Гиббса зависит от величины энтальпии, энтропии, температуры и определяется соотношением:

∆ = ∆ -T

Самопроизвольно протекающие процессы идут в сторону уменьшения ∆ , увеличения и температуры. Из соотношения видно, что самопроизвольно могут протекать процессы, для которых ∆ > 0 (эндотермические). Это возможно, если > 0, но [T ] >[∆ ], и тогда ∆ < 0. С другой стороны, экзотермические реакции ∆ < 0 самопроизвольно не протекают, если при <0 окажется, что ∆ > 0.

Пример 1. Вычисление уменьшения энергии Гиббса в химической реакции по значениям теплот образования и энтропий реагирующих веществ и продуктов реакции.

Вычислите для химической реакции