A legfontosabb különbség a Gibbs-szabadenergia és a szabványos szabadenergia között az, hogy a Gibbs-mentes energia a kísérleti körülményektől függ, míg a szabványos szabadenergia a szabványos állapotukban lévő reagensek és termékek Gibbs-szabad energiáját írja le.
A Gibbs-szabad energia és a standard szabadenergia kifejezések gyakoriak a fizikai kémiában. Mindkét kifejezés közel hasonló elképzelést ad, kis eltéréssel. Az egyetlen különbség a Gibbs-szabadenergia és a standard szabadenergia között a kísérleti körülményeikben, például a hőmérsékletben és a nyomásban van. Beszéljünk részletesebben ezekről a feltételekről.
Mi az a Gibbs Free Energy?
A Gibbs-szabadenergia egy termodinamikai mennyiség, amely egyenlő a (rendszer vagy folyamat) entalpiájával, mínusz az entrópia és az abszolút hőmérséklet szorzata. Ennek szimbóluma a „G”. a rendszer entalpiáját és entrópiáját egyetlen értékké egyesíti. Ennek az energiának a változását „∆G”-vel jelölhetjük. Ez a változás meghatározhatja a kémiai reakció irányát állandó hőmérsékleten és állandó nyomáson.
Sőt, ha a ∆G értéke pozitív, az nem spontán reakció, míg a negatív ∆G spontán reakciót jelez. A Gibbs free energy kifejezést Josiah Willard Gibbs (1870) fejlesztette ki. Ennek a mennyiségnek az egyenlete a következő:
01. ábra: A Gibbs-szabadenergia egyenlete, ahol G a Gibbs-szabad energia, H az entalpia, T az abszolút hőmérséklet és S az entrópia
Mi az a normál ingyenes energia?
A szabványos szabadenergia egy termodinamikai mennyiség, amely a Gibbs-szabad energiát adja normál kísérleti körülmények között. Ez azt jelenti, hogy ahhoz, hogy egy termodinamikai rendszer energiáját standard szabad energiának nevezzük, a rendszer reagenseinek és termékeinek szabványos körülmények között kell lenniük. A legtöbb esetben a következő szabványos állapotok érvényesek.
- Gázok: 1 atm parciális nyomás
- Tiszta folyadékok: 1 atm össznyomású folyadék
- Oldott anyagok: 1 M hatékony koncentráció
- Szilárd anyagok: tiszta szilárd anyag 1 atm nyomás alatt
Általában a termodinamikai rendszerek normál hőmérséklete 298,15 K (vagy 25 ◦C) a legtöbb gyakorlati célra, mivel a kísérleteket ezen a hőmérsékleten végezzük. De a pontos standard hőmérséklet 273 K (0 ◦C).
Mi a különbség a Gibbs Free Energy és a Standard Free Energy között?
A Gibbs-szabadenergia egy termodinamikai mennyiség, amely egyenlő a (rendszer vagy folyamat) entalpiájával, mínusz az entrópia és az abszolút hőmérséklet szorzata. Ennél is fontosabb, hogy ezt a mennyiséget a kísérlet tényleges hőmérsékletére és nyomására számítjuk ki. A standard szabad energia egy termodinamikai mennyiség, amely a Gibbs-szabad energiát adja standard kísérleti körülmények között. Ez a legfontosabb különbség a Gibbs-mentes energia és a standard ingyenes energia között. Bár a szabványos szabadenergia hasonló a Gibbs-szabadenergia elképzeléséhez, csak azokra a termodinamikai rendszerekre számítjuk, amelyeknél a reaktánsok és a termékek szabványos állapotukban vannak.
Összefoglaló – Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy
Mind a Gibbs-szabadenergia, mind a szabványos szabadenergia közel hasonló elméletet ír le a termodinamikában. A Gibbs-szabadenergia és a szabványos szabadenergia közötti különbség az, hogy a Gibbs-szabad energia a kísérleti körülményektől függ, míg a standard szabadenergia a szabványos állapotukban lévő reagensek és termékek Gibbs-szabad energiáját írja le.
