Razlika med Gibbs brezplačno energijo in standardno brezplačno energijo

The ključna razlika med Gibbsovo brezplačno energijo in standardno brezplačno energijo je, da Brezplačna energija Gibb je odvisna od eksperimentalnih pogojev, medtem ko standardna prosta energija opisuje Gibbsovo brezplačno energijo za reaktante in izdelke, ki so v standardnem stanju.

Izraza Gibbsova brezplačna in standardna prosta energija sta običajna v fizikalni kemiji. Oba izraza dajeta skoraj podobno idejo z majhno razliko. Edina razlika med Gibbsovo brezplačno in standardno brezplačno energijo je v njihovih eksperimentalnih pogojih, kot sta temperatura in tlak. Pogovarjajmo se več podrobnosti o teh pogojih.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Gibbs brezplačna energija
3. Kaj je standardna brezplačna energija
4. Primerjava ob strani - Gibbs Free Energy v primerjavi s standardno brezplačno energijo v tabeli
5. Povzetek

Kaj je Gibbs Free Energy?

Gibbsova energija je termodinamična količina, ki je enaka entalpiji (sistema ali procesa), zmanjšani za produkt entropije in absolutne temperature. Simbol tega je "G". združuje entalpijo in entropijo sistema v eno samo vrednost. Spremembo te energije lahko označimo kot ∆G. Ta sprememba lahko določi smer kemijske reakcije pri konstantni temperaturi in konstantnem tlaku.

Še več, če je vrednost ∆G pozitivna, gre za ne spontano reakcijo, negativni ∆G pa na spontano reakcijo. Izraz Gibbsova prosta energija je razvil Josiah Willard Gibbs (1870). Enačba te količine je naslednja:

Slika 01: Enačba za Gibbsovo energijo, kjer je G Gibbsova prosta energija, H entalpija, T absolutna temperatura in S entropija

Kaj je standardna brezplačna energija?

Standardna prosta energija je termodinamična količina, ki daje Gibbsovi brezplačni energiji v standardnih eksperimentalnih pogojih. To pomeni, da bi morali energijo termodinamičnega sistema poimenovati kot standardno prosto energijo, morajo biti reaktanti in produkti tega sistema v standardnih pogojih. Večinoma veljajo po standardnih stanjih.

• Plini: 1 atm delni tlak
• Čiste tekočine: tekočina pod skupnim tlakom 1 atm
• Soluti: učinkovita koncentracija 1 M
• Trdne snovi: čista trdna snov pod pritiskom 1 atm

Običajno je normalna temperatura za termodinamični sistem 298,15 K (ali 25 ° C) za večino praktičnih namenov, ker izvajamo poskuse pri tej temperaturi. Toda točna standardna temperatura je 273 K (0 ◦C).

Kakšna je razlika med Gibbsovo brezplačno in standardno brezplačno energijo?

Gibbsova energija je termodinamična količina, ki je enaka entalpiji (sistema ali procesa), zmanjšani za produkt entropije in absolutne temperature. Še pomembneje je, da izračunamo to količino za dejansko temperaturo in tlak poskusa. Standardna prosta energija je termodinamična količina, ki daje Gibbsovi brezplačni energiji v standardnih eksperimentalnih pogojih. To je ključna razlika med Gibbsovo brezplačno in standardno brezplačno energijo. Čeprav je standardna prosta energija podobna zamisli o Gibbsovi brezplačni energiji, jo izračunamo le za termodinamične sisteme, ki imajo reaktante in izdelke v standardnem stanju.

Povzetek - Gibbs Free Energy v primerjavi s standardno brezplačno energijo

Tako Gibbsova brezplačna energija kot standardna prosta energija opisujeta skoraj podobno idejo v termodinamiki. Razlika med Gibbsovo brezplačno in standardno brezplačno energijo je, da je Gibbsova brezplačna energija odvisna od eksperimentalnih pogojev, medtem ko standardna prosta energija opisuje Gibbsovo brezplačno energijo za reaktante in izdelke, ki so v njihovem standardnem stanju.

Referenca:

1. Prosti teksti. "Gibbs (brezplačna) energija." Kemija LibreTexts, Libretexts, 13. januar 2018. Na voljo tukaj
2. Mott, Vallerie. "Uvod v kemijo." Lumen, Odprite učbenike SUNY. Na voljo tukaj