ما هو مثال لمشكلة ممارسة الطاقة المجانية؟

تدور معظم مشكلات طاقة Gibbs الخالية حول تحديد تلقائية رد الفعل أو درجة الحرارة التي يكون فيها التفاعل إما تلقائي ا أو لا.

على سبيل المثال ، حدد ما إذا كان رد الفعل هذا تلقائي ا في ظل الظروف القياسية ؛ مع العلم أن تغيير رد الفعل هو المحتوى الحراري # DeltaH ^ @ = -144 # # "جول" #، وتغيره في الانتروبيا هو # DeltaS ^ @ = -36.8 # # "J / K" #.

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

نحن نعرف ذلك # DeltaG ^ @ = DeltaH ^ @ - T * DeltaS ^ @ # لظروف الحالة القياسية ، والتي تنطوي على ضغط 1 صراف آلي ودرجة حرارة 298 ك، وبالتالي

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

إذا #DeltaG ^ @ <0 #، يقال أن التفاعل يكون تلقائي ا ، لذلك يكون رد الفعل تلقائي ا في ظل الظروف القياسية.

دعونا نقرر ما هي درجات الحرارة التي سيكون رد الفعل هذا تلقائي ا. بمعنى آخر ، نحن بحاجة إلى إيجاد درجة حرارة يتوقف عندها التفاعل من تلقاء نفسه.

رد فعل لم يعد تلقائيا #DeltaG> 0 #، أي متى #DeltaH - T * DeltaS> 0 #. وبالتالي،

# DeltaH-T * DeltaS> 0 -> DeltaH> T * DeltaS -> (DeltaH) / (DeltaS)> T #

نحن نحصل # (- 144 * 10 ^ 3 "J") / (- 38.6J / K) = 3732> T #وهو ما يعني أن رد الفعل هذا تلقائي #T <"3731 K" #.

فيما يلي رابط لبعض أمثلة الطاقة المجانية من Gibbs ؛

www.chem.fsu.edu/chemlab/chm1046course/gibbs.html