ตัวอย่างของปัญหาการฝึกฝนพลังงานฟรีคืออะไร

ปัญหาพลังงานฟรีของกิ๊บส์ส่วนใหญ่จะหมุนรอบ ๆ เพื่อกำหนดความเป็นธรรมชาติของปฏิกิริยาหรืออุณหภูมิที่ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเองหรือไม่เกิดขึ้นเอง

ตัวอย่างเช่นตรวจสอบว่าปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเองภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานหรือไม่ รู้ว่าการเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาคือเอนทาลปีคือ # DeltaH ^ @ = -144 # # "กิโลจูล" #และการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีคือ # DeltaS ^ @ = -36.8 # # "J / K" #.

# 4KClO_ (3) -> 3KClO_ (4) + + KCl _ (s)) #

เรารู้ว่า # DeltaG ^ @ = DeltaH ^ @ - T * DeltaS ^ @ # สำหรับเงื่อนไขสถานะมาตรฐานซึ่งบ่งบอกถึงความกดดัน 1 ตู้เอทีเอ็ม และอุณหภูมิของ 298 Kดังนั้น

# DeltaG ^ @ = -144 * 10 ^ 3 "J" - 298 "K" * (-38.6 J / K) = -133 # #kJ "#

ถ้า #DeltaG ^ @ <0 #ปฏิกิริยาดังกล่าวจะเกิดขึ้นเองดังนั้นปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นเองภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน

เรามาดูกันว่าปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิเท่าไหร่ กล่าวอีกนัยหนึ่งเราจำเป็นต้องค้นหาอุณหภูมิที่ปฏิกิริยาหยุดอยู่เอง

ปฏิกิริยาจะไม่เกิดขึ้นเองอีกต่อไปเมื่อ #DeltaG> 0 #เช่นเมื่อ #DeltaH - T * DeltaS> 0 #. ดังนั้น, # DeltaH-T * DeltaS> 0 -> DeltaH> T * DeltaS -> (DeltaH) / (DeltaS)> T #

เราได้รับ # (- 144 * 10 ^ 3 "J") / (- 38.6J / K) = 3732> T #ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยานี้เป็นไปตามธรรมชาติ #T <"3731 K" #.

นี่คือลิงค์ของตัวอย่างพลังงานกิ๊บส์ฟรี