Galvenā atšķirība starp Gibsa brīvo enerģiju un standarta brīvo enerģiju ir tāda, ka Gibsa brīvā enerģija ir atkarīga no eksperimenta apstākļiem, savukārt standarta brīvā enerģija apraksta Gibsa brīvo enerģiju reaģentiem un produktiem, kas ir to standarta stāvoklī.
Jēdzieni Gibsa brīvā enerģija un standarta brīvā enerģija ir izplatīti fizikālajā ķīmijā. Abi šie termini sniedz gandrīz līdzīgu priekšstatu ar nelielu atšķirību. Vienīgā atšķirība starp Gibsa brīvo enerģiju un standarta brīvo enerģiju ir to eksperimentālos apstākļos, piemēram, temperatūrā un spiedienā. Parunāsim sīkāk par šiem noteikumiem.
Kas ir Gibbs Free Energy?
Gibsa brīvā enerģija ir termodinamisks lielums, kas vienāds ar (sistēmas vai procesa) entalpiju, atskaitot entropijas un absolūtās temperatūras reizinājumu. Simbols tam ir “G”. tā apvieno sistēmas entalpiju un entropiju vienā vērtībā. Šīs enerģijas izmaiņas varam apzīmēt kā “∆G”. Šīs izmaiņas var noteikt ķīmiskās reakcijas virzienu nemainīgā temperatūrā un nemainīgā spiedienā.
Turklāt, ja ∆G vērtība ir pozitīva, tā nav spontāna reakcija, savukārt negatīva ∆G norāda uz spontānu reakciju. Terminu Gibbs free energy izstrādāja Josiah Willard Gibbs (1870). Šī daudzuma vienādojums ir šāds:
Attēls 01: Gibsa brīvās enerģijas vienādojums, kur G ir Gibsa brīvā enerģija, H ir entalpija, T ir absolūtā temperatūra un S ir entropija
Kas ir standarta bezmaksas enerģija?
Standarta brīvā enerģija ir termodinamisks lielums, kas nodrošina Gibsa brīvo enerģiju standarta eksperimenta apstākļos. Tas nozīmē, lai termodinamiskās sistēmas enerģiju nosauktu par standarta brīvo enerģiju, šīs sistēmas reaģentiem un produktiem jābūt standarta apstākļos. Vairumā gadījumu ir piemērojami šādi standarta stāvokļi.
- Gāzes: 1 atm daļējais spiediens
- Tīri šķidrumi: šķidrums ar kopējo spiedienu 1 atm
- Izšķīdinātās vielas: efektīva koncentrācija 1 M
- Cietās vielas: tīra cieta viela zem 1 atm spiediena
Parasti parastā temperatūra termodinamiskai sistēmai ir 298,15 K (vai 25 ◦C) lielākajai daļai praktisko mērķu, jo mēs veicam eksperimentus šajā temperatūrā. Bet precīzā standarta temperatūra ir 273 K (0 ◦C).
Kāda ir atšķirība starp Gibbs Free Energy un Standard Free Energy?
Gibsa brīvā enerģija ir termodinamisks lielums, kas vienāds ar (sistēmas vai procesa) entalpiju, atskaitot entropijas un absolūtās temperatūras reizinājumu. Vēl svarīgāk ir tas, ka mēs aprēķinām šo daudzumu eksperimenta faktiskajai temperatūrai un spiedienam. Standarta brīvā enerģija ir termodinamisks lielums, kas nodrošina Gibsa brīvo enerģiju standarta eksperimenta apstākļos. Šī ir galvenā atšķirība starp Gibbs brīvo enerģiju un standarta bezmaksas enerģiju. Lai gan standarta brīvā enerģija ir līdzīga Gibsa brīvās enerģijas idejai, mēs to aprēķinām tikai termodinamiskajām sistēmām, kuru reaģenti un produkti ir standarta stāvoklī.
Kopsavilkums - Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy
Gibsa brīvā enerģija un standarta brīvā enerģija apraksta gandrīz līdzīgu ideju termodinamikā. Atšķirība starp Gibsa brīvo enerģiju un standarta brīvo enerģiju ir tāda, ka Gibsa brīvā enerģija ir atkarīga no eksperimenta apstākļiem, savukārt standarta brīvā enerģija apraksta Gibsa brīvo enerģiju reaģentiem un produktiem, kas ir to standarta stāvoklī.
