Гиббсын чөлөөт энерги болон стандарт чөлөөт энергийн гол ялгаа нь Гиббсын чөлөөт энерги нь туршилтын нөхцлөөс хамаардаг бол стандарт чөлөөт энерги нь урвалд орж буй бодисууд болон тэдгээрийн стандарт төлөвт байгаа бүтээгдэхүүний Гиббсын чөлөөт энергийг тодорхойлдогт оршино.
Гиббсын чөлөөт энерги, стандарт чөлөөт энерги гэсэн нэр томъёо нь физик химид түгээмэл байдаг. Эдгээр хоёр нэр томъёо нь бага зэрэг ялгаатай бараг ижил төстэй санааг өгдөг. Гиббсийн чөлөөт энерги ба стандарт чөлөөт энергийн хоорондох ялгаа нь температур, даралт зэрэг туршилтын нөхцөлд л байдаг. Эдгээр нөхцлийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярилцъя.
Gibbs Free Energy гэж юу вэ?
Гиббсийн чөлөөт энерги нь энтальпийг (систем эсвэл процессын) энтропи ба үнэмлэхүй температурын үржвэрийг хассантай тэнцүү термодинамик хэмжигдэхүүн юм. Үүний тэмдэг нь "G" юм. Энэ нь системийн энтальпи ба энтропийг нэг утга болгон нэгтгэдэг. Энэ энергийн өөрчлөлтийг бид “∆G” гэж тэмдэглэж болно. Энэ өөрчлөлт нь тогтмол температур ба тогтмол даралт дахь химийн урвалын чиглэлийг тодорхойлж чадна.
Түүгээр ч зогсохгүй хэрэв ∆G-ийн утга эерэг байвал энэ нь аяндаа бус урвал, харин сөрөг ∆G нь аяндаа үүссэн урвалыг илтгэнэ. Гиббсийн чөлөөт энерги гэсэн нэр томъёог Жосиа Виллард Гиббс (1870) боловсруулсан. Энэ хэмжигдэхүүний тэгшитгэл дараах байдалтай байна:
Зураг 01: Гиббсийн чөлөөт энергийн тэгшитгэл, G нь Гиббсын чөлөөт энерги, H энтальпи, T нь үнэмлэхүй температур, S энтропи
Стандарт үнэгүй эрчим хүч гэж юу вэ?
Стандарт чөлөөт энерги нь стандарт туршилтын нөхцөлд Гиббсэд чөлөөт энерги өгдөг термодинамик хэмжигдэхүүн юм. Энэ нь термодинамик системийн энергийг стандарт чөлөөт энерги гэж нэрлэхийн тулд тухайн системийн урвалж ба бүтээгдэхүүнүүд стандарт нөхцөлд байх ёстой гэсэн үг юм. Ихэнх тохиолдолд стандарт нөхцөлийг дагаж мөрддөг.
- Хий: 1 атм хэсэгчилсэн даралт
- Цэвэр шингэн: нийт 1 атм даралттай шингэн
- Ууссан бодис: 1 М үр дүнтэй концентраци
- Хатуу бодис: 1 атм даралт дахь цэвэр хатуу бодис
Ихэнхдээ бид энэ температурт туршилт хийдэг тул термодинамик системийн хэвийн температур нь ихэнх практик зорилгоор 298.15 К (эсвэл 25◦C) байдаг. Гэхдээ үнэн зөв стандарт температур нь 273 К (0 ◦C).
Гиббс үнэгүй энерги ба стандарт үнэгүй энерги хоёрын ялгаа юу вэ?
Гиббсийн чөлөөт энерги нь энтальпийг (систем эсвэл процессын) энтропи ба үнэмлэхүй температурын үржвэрийг хассантай тэнцүү термодинамик хэмжигдэхүүн юм. Хамгийн чухал нь бид энэ хэмжигдэхүүнийг туршилтын бодит температур, даралтын хувьд тооцдог. Стандарт чөлөөт энерги нь стандарт туршилтын нөхцөлд Гиббсэд чөлөөт энерги өгдөг термодинамик хэмжигдэхүүн юм. Энэ бол Гиббсын чөлөөт энерги ба стандарт чөлөөт энергийн хоорондох гол ялгаа юм. Хэдийгээр стандарт чөлөөт энерги нь Гиббсын чөлөөт энергийн санаатай төстэй боловч бид үүнийг зөвхөн реактив болон бүтээгдэхүүнтэй термодинамик системд тооцдог.
Хураангуй – Гиббс Фри Энержи ба Стандарт Чөлөөт Энержи
Гиббсын чөлөөт энерги болон стандарт чөлөөт энерги хоёулаа термодинамикийн ижил төстэй санааг дүрсэлдэг. Гиббсын чөлөөт энерги ба стандарт чөлөөт энергийн ялгаа нь Гиббсын чөлөөт энерги нь туршилтын нөхцлөөс хамаардаг бол стандарт чөлөөт энерги нь урвалд орж буй бодис болон тэдгээрийн стандарт төлөвт байгаа бүтээгдэхүүний Гиббсын чөлөөт энергийг тодорхойлдогт оршино.
