Różnica między darmową energią Gibbs a standardową darmową energią

The kluczowa różnica pomiędzy darmową energią Gibbsa a standardową darmową energią jest to, że Energia swobodna Gibbsa zależy od warunków eksperymentalnych, podczas gdy standardowa energia swobodna opisuje energię swobodną Gibbsa dla reagentów i produktów, które są w stanie standardowym.

Pojęcia energia swobodna Gibbs i standardowa energia swobodna są powszechne w chemii fizycznej. Oba te terminy dają prawie podobny pomysł z niewielką różnicą. Jedyną różnicą między energią swobodną Gibbsa a standardową energią swobodną są warunki eksperymentalne, takie jak temperatura i ciśnienie. Porozmawiajmy więcej szczegółów na temat tych warunków.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym jest Gibbs Free Energy
3. Co to jest standardowa bezpłatna energia
4. Porównanie obok siebie - Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy w formie tabeli
5. Podsumowanie

Czym jest Gibbs Free Energy?

Energia swobodna Gibbsa jest wielkością termodynamiczną równą entalpii (układu lub procesu) minus iloczyn entropii i temperatury bezwzględnej. Symbolem tego jest „G”. łączy entalpię i entropię systemu w jedną wartość. Możemy określić zmianę tej energii jako „∆G”. Ta zmiana może określać kierunek reakcji chemicznej w stałej temperaturze i stałym ciśnieniu.

Ponadto, jeśli wartość ∆G jest dodatnia, jest to reakcja nie spontaniczna, podczas gdy ujemna ∆G wskazuje na reakcję spontaniczną. Pojęcie darmowej energii Gibbs opracował Josiah Willard Gibbs (1870). Równanie tej ilości jest następujące:

Rysunek 01: Równanie darmowej energii Gibbsa, gdzie G oznacza swobodną energię Gibbsa, H oznacza entalpię, T oznacza temperaturę absolutną, a S jest entropią

Co to jest standardowa bezpłatna energia?

Standardowa energia swobodna jest wielkością termodynamiczną, która daje energię swobodną Gibbsa w standardowych warunkach eksperymentalnych. Oznacza to, że aby nazwać energię układu termodynamicznego standardową energią swobodną, ​​reagenty i produkty tego układu powinny znajdować się w standardowych warunkach. W większości przypadków obowiązują następujące standardowe stany.

• Gazy: ciśnienie cząstkowe 1 atm
• Czyste ciecze: ciecz pod całkowitym ciśnieniem 1 atm
• Substancje rozpuszczone: skuteczne stężenie 1 M.
• Substancje stałe: czyste ciało stałe pod ciśnieniem 1 atm

Zwykle normalna temperatura dla układu termodynamicznego wynosi 298,15 K (lub 25◦C) dla większości praktycznych celów, ponieważ przeprowadzamy eksperymenty w tej temperaturze. Ale dokładna standardowa temperatura wynosi 273 K (0 ◦C).

Jaka jest różnica między darmową energią Gibbsa a standardową darmową energią?

Energia swobodna Gibbsa jest wielkością termodynamiczną równą entalpii (układu lub procesu) minus iloczyn entropii i temperatury bezwzględnej. Co ważniejsze, obliczamy tę ilość dla rzeczywistej temperatury i ciśnienia eksperymentu. Standardowa energia swobodna jest wielkością termodynamiczną, która daje energię swobodną Gibbsa w standardowych warunkach eksperymentalnych. Jest to kluczowa różnica między darmową energią Gibbsa a standardową darmową energią. Chociaż standardowa energia swobodna jest podobna do idei energii swobodnej Gibbsa, obliczamy ją tylko dla układów termodynamicznych, w których reagenty i produkty są w stanie standardowym.

Podsumowanie - Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy

Zarówno energia swobodna Gibbs, jak i standardowa energia swobodna opisują prawie podobne pojęcie w termodynamice. Różnica między energią swobodną Gibbs a standardową energią swobodną polega na tym, że energia swobodna Gibbs zależy od warunków eksperymentalnych, podczas gdy standardowa energia swobodna opisuje energię swobodną Gibbs dla reagentów i produktów, które są w stanie standardowym.

Odniesienie:

1. Libretexts. „Gibbs (darmowa) energia.” Chemia LibreTexts, Libretexts, 13 stycznia 2018. Dostępne tutaj
2. Mott, Vallerie. „Wprowadzenie do chemii”. Lumen, Otwórz SUNY Podręczniki. Dostępny tutaj