Самопроизвольно, т. с. без затраты работы извне, система может переходить только из менее устойчивого состояния в более устойчивое. В химических процессах одновременно действуют две тенденции: стремление частиц объединяться за счет прочных связей в более сложные, что уменьшает энтальпию системы, и стремление частиц разъединиться, что увеличивает энтропию. Иными словами, проявляется действие двух прямо противоположных факторов — энтальпийного () и энтропийного ( ). Суммарный эффект этих двух противоположных тенденций в процессах, протекающих при постоянных Т и р, отражает изменение энергии Гиббса G (или изобарно-изотермического потенциала):-
Характер изменения энергии Гиббса позволяет судить о принципиальной возможности или невозможности осуществления процесса. Условием принципиальной возможности процесса является неравенство
Иными словами, самопроизвольно протекают реакции, если энергия Гиббса в исходном состоянии системы больше, чем в конечном. Увеличение энергии Гиббса
|
|
свидетельствует о невозможности самопроизвольного осуществления процесса в данных условиях. Если же
система находится в состоянии химического равновесия.
При обратимом и изотермическом проведении процесса равно по абсолютной величине, но обратно по знаку максимальной полезной работе, которую система производит в данном процессе
Полезной работой называется вся производимая в ходе процесса работа за вычетом работы расширения .
Величина изменения энергии Гиббса при реакции зависит от температуры, а также от природы и концентраций взятых и получающихся веществ.