Põhiline erinevus Gibbsi vaba energia ja standardse vaba energia vahel on see, et Gibbsi vaba energia sõltub katsetingimustest, samas kui standardne vaba energia kirjeldab Gibbsi vaba energiat reagentide ja toodete standardolekus.
Füüsikalises keemias on levinud mõisted Gibbsi vaba energia ja standardne vaba energia. Mõlemad terminid annavad väikese erinevusega peaaegu sarnase idee. Ainus erinevus Gibbsi vaba energia ja standardse vaba energia vahel on nende katsetingimustes, nagu temperatuur ja rõhk. Räägime nende tingimuste kohta üksikasjalikum alt.
Mis on Gibbsi vaba energia?
Gibbsi vaba energia on termodünaamiline suurus, mis võrdub (süsteemi või protsessi) entalpiaga, millest on lahutatud entroopia ja absoluutse temperatuuri korrutis. Selle sümbol on "G". see ühendab süsteemi entalpia ja entroopia üheks väärtuseks. Selle energia muutust saame tähistada kui “∆G”. See muutus võib määrata keemilise reaktsiooni suuna konstantsel temperatuuril ja rõhul.
Lisaks, kui ∆G väärtus on positiivne, on tegemist mittespontaanse reaktsiooniga, samas kui negatiivne ∆G näitab spontaanset reaktsiooni. Termini Gibbsi vaba energia töötas välja Josiah Willard Gibbs (1870). Selle koguse võrrand on järgmine:
Joonis 01: Gibbsi vaba energia võrrand, kus G on Gibbsi vaba energia, H on entalpia, T on absoluutne temperatuur ja S on entroopia
Mis on tavaline tasuta energia?
Standardne vabaenergia on termodünaamiline suurus, mis annab Gibbsi standardsetel katsetingimustel vaba energia. See tähendab, et termodünaamilise süsteemi energia nimetamiseks standardseks vabaenergiaks peavad selle süsteemi reagendid ja tooted olema standardtingimustes. Enamasti kehtivad järgmised standardolekud.
- Gaasid: 1 atm osarõhk
- Puhas vedelikud: vedelik kogurõhul 1 atm
- Lahusained: efektiivne kontsentratsioon 1 M
- Tahkeained: puhas tahke aine rõhu all 1 atm
Tavaliselt on termodünaamilise süsteemi normaalne temperatuur enamikul praktilistel eesmärkidel 298,15 K (või 25 °C), kuna me teeme katseid sellel temperatuuril. Kuid täpne standardtemperatuur on 273 K (0 ◦C).
Mis vahe on Gibbsi vabaenergial ja standardsel vabaenergial?
Gibbsi vaba energia on termodünaamiline suurus, mis võrdub (süsteemi või protsessi) entalpiaga, millest on lahutatud entroopia ja absoluutse temperatuuri korrutis. Veelgi olulisem on see, et arvutame selle koguse katse tegeliku temperatuuri ja rõhu jaoks. Standardne vaba energia on termodünaamiline suurus, mis annab Gibbsi vaba energia standardsetes katsetingimustes. See on peamine erinevus Gibbsi tasuta energia ja standardse tasuta energia vahel. Kuigi standardne vaba energia sarnaneb Gibbsi vabaenergia ideega, arvutame selle ainult termodünaamiliste süsteemide jaoks, mille reagendid ja produktid on standardolekus.
Kokkuvõte – Gibbsi vaba energia vs tavaline vaba energia
Nii Gibbsi vaba energia kui ka standardne vaba energia kirjeldavad termodünaamikas peaaegu sarnast ideed. Gibbsi vaba energia ja standardse vaba energia erinevus seisneb selles, et Gibbsi vaba energia sõltub katsetingimustest, samas kui standardne vaba energia kirjeldab Gibbsi vaba energiat reagentide ja toodete jaoks, mis on nende standardolekus.
