Ključna razlika med Gibbsovo prosto energijo in standardno prosto energijo je, da je Gibbsova prosta energija odvisna od eksperimentalnih pogojev, medtem ko standardna prosta energija opisuje Gibbsovo prosto energijo za reaktante in produkte, ki so v standardnem stanju.
Izraza Gibbsova prosta energija in standardna prosta energija sta pogosta v fizikalni kemiji. Oba izraza dajeta skoraj podobno idejo z majhno razliko. Edina razlika med Gibbsovo prosto energijo in standardno prosto energijo je v njihovih eksperimentalnih pogojih, kot sta temperatura in tlak. Pogovorimo se o teh pogojih podrobneje.
Kaj je Gibbsova prosta energija?
Gibbsova prosta energija je termodinamična količina, ki je enaka entalpiji (sistema ali procesa) minus produkt entropije in absolutne temperature. Simbol za to 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.
Poleg tega, če je vrednost ∆G pozitivna, gre za nespontano reakcijo, medtem ko negativni ∆G kaže na spontano reakcijo. Izraz Gibbsova prosta energija je razvil Josiah Willard Gibbs (1870). Enačba za to količino je naslednja:
Slika 01: Enačba za Gibbsovo prosto 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 Gibbsovo prosto energijo pri standardnih eksperimentalnih pogojih. To pomeni, da bi morali energijo termodinamičnega sistema poimenovati kot standardno prosto energijo, morajo biti reaktanti in produkti tega sistema pri standardnih pogojih. V večini primerov veljajo naslednja standardna stanja.
- Plini: parcialni tlak 1 atm
- Čiste tekočine: tekočina pod skupnim tlakom 1 atm
- Topine: učinkovita koncentracija 1 M
- Trdne snovi: čista trdna snov pod pritiskom 1 atm
Običajno je običajna 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 energijo in standardno prosto energijo?
Gibbsova prosta energija je termodinamična količina, ki je enaka entalpiji (sistema ali procesa) minus produkt entropije in absolutne temperature. Še pomembneje je, da to količino izračunamo za dejansko temperaturo in tlak poskusa. Standardna prosta energija je termodinamična količina, ki daje Gibbsovo prosto energijo pri standardnih eksperimentalnih pogojih. To je ključna razlika med Gibbsovo brezplačno energijo in standardno brezplačno energijo. Čeprav je standardna prosta energija podobna ideji Gibbsove proste energije, jo izračunamo samo za termodinamične sisteme, ki imajo reaktante in produkte v standardnem stanju.
Povzetek – Gibbsova prosta energija proti standardni prosti energiji
Tako Gibbsova prosta energija kot standardna prosta energija opisujeta skoraj podobno idejo v termodinamiki. Razlika med Gibbsovo prosto energijo in standardno prosto energijo je v tem, da je Gibbsova prosta energija odvisna od eksperimentalnih pogojev, medtem ko standardna prosta energija opisuje Gibbsovo prosto energijo za reaktante in produkte, ki so v standardnem stanju.
