Entalpia swobodna reakcji

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Entalpia swobodna reakcjig lub ΔG[a]) – funkcja termodynamiczna reakcji chemicznych, zmiana entalpii swobodnej (energii swobodnej Gibbsa; g) układu spowodowana przebiegiem reakcji chemicznej pod stałym ciśnieniem i w stałej temperaturze, odniesiona do liczby postępu reakcji równej jeden. W reakcjach izobaryczno-izotermicznych jest równa ujemnej wartości powinowactwa chemicznego[2][3].

Podstawą definicji funkcji termodynamicznych reakcji chemicznych, w tym entalpii swobodnej reakcji, jest pojęcie liczby postępu reakcji (λ), zdefiniowane przez Théophila de Dondera w 1920 roku jako[2]:

Wartość λ = 1, gdy liczby moli (nzi) powstałych produktów oraz liczby moli zużytych substratów są równe odpowiednim współczynnikom stechiometrycznymi) w równaniu reakcji.

Entalpią swobodną reakcji chemicznej jest pochodna cząstkowa entalpii swobodnej układu, czyli funkcji g = f (p, T, λ), obliczona dla warunków izotermiczno-izobarycznych względem liczby postępu reakcji:

.

Entalpię swobodną reakcji wyraża się również poprzez wielkości molowych entalpii swobodnych poszczególnych reagentów, zdefiniowanych jako:

.

Entalpia swobodna układu termodynamicznego złożonego z k składników wynosi:

g = Σ ni Gi = f (T, p, n1, n2, n3, ..., nk).

Entalpia swobodna reakcji chemicznej jest różnicą między sumą ilorazów Σ ni Gi dla jej produktów i dla substratów[2][3]:

.

co jest też wyrażane z użyciem pojęcia potencjałów chemicznych składników układu (μi):

,

Potencjał chemiczny jest funkcją aktywności składnika w mieszaninie reagentów:

Zależność jest podstawą definicji stałej równowagi reakcji chemicznej oraz równań opisujących związek stałej równowagi z energetycznymi efektami reakcji (izoterma reakcji, izobara van't Hoffa, izochora van't Hoffa).

Zobacz też[edytuj]

Uwagi

  1. Małą literę stosuje się w ujęciu ogólnym, dużą dla wielkości molowej[1].

Przypisy

  1. Witold Tomassi, Helena Jankowska: Chemia fizyczna. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1980, s. 34. ISBN 83-204-0179-8.
  2. a b c Józef Szarawara: "Termodynamika chemiczna". Warszawa: WNT, 1969, s. 233–250.
  3. a b Stanisław Bursa: Chemia fizyczna. Wyd. Wyd. 2 popr. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1979, s. 422–432. ISBN 83-01-00152-6.