Разница между свободной энергией Гиббса и стандартной свободной энергией

ключевое отличие между свободной энергией Гиббса и стандартной свободной энергией является то, что Свободная энергия Гиббса зависит от условий эксперимента, тогда как стандартная свободная энергия описывает свободную энергию Гиббса для реагентов и продуктов, которые находятся в их стандартном состоянии..

Термины «свободная энергия Гиббса» и «стандартная свободная энергия» являются общими в физической химии. Оба эти термина дают почти схожую идею с небольшой разницей. Единственная разница между свободной энергией Гиббса и стандартной свободной энергией заключается в их экспериментальных условиях, таких как температура и давление. Давайте поговорим подробнее об этих условиях.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое свободная энергия Гиббса
3. Что такое стандартная свободная энергия
4. Сравнение бок о бок - свободная энергия Гиббса и стандартная свободная энергия в табличной форме
5. Резюме

Что такое свободная энергия Гиббса?

Свободная энергия Гиббса - это термодинамическая величина, равная энтальпии (системы или процесса) минус произведение энтропии и абсолютной температуры. Символом для этого является «G». он объединяет энтальпию и энтропию системы в одно значение. Мы можем обозначить изменение этой энергии как «∆G». Это изменение может определять направление химической реакции при постоянной температуре и постоянном давлении..

Более того, если значение ∆G положительное, это не спонтанная реакция, а отрицательное ∆G указывает на спонтанную реакцию. Термин свободная энергия Гиббса был разработан Джозией Уиллардом Гиббсом (1870). Уравнение для этой величины выглядит следующим образом:

Рисунок 01: Уравнение для свободной энергии Гиббса, где G - свободная энергия Гиббса, H - энтальпия, T - абсолютная температура и S - энтропия.

Что такое стандартная свободная энергия?

Стандартная свободная энергия - это термодинамическая величина, которая дает свободную энергию Гиббса при стандартных условиях эксперимента. Это означает, что для того, чтобы назвать энергию термодинамической системы стандартной свободной энергией, реагенты и продукты этой системы должны находиться в стандартных условиях. В большинстве случаев, в соответствии со стандартными состояниями, применимы.

• Газы: 1 атм, парциальное давление
• Чистые жидкости: жидкость под общим давлением 1 атм
• Растворенные вещества: эффективная концентрация 1 М
• Твердые вещества: чистое твердое вещество под давлением 1 атм

Обычно нормальная температура для термодинамической системы составляет 298,15 К (или 25 ° С) для большинства практических целей, потому что мы проводим эксперименты при этой температуре. Но точная стандартная температура составляет 273 K (0 ◦C).

В чем разница между свободной энергией Гиббса и стандартной свободной энергией?

Свободная энергия Гиббса - это термодинамическая величина, равная энтальпии (системы или процесса) минус произведение энтропии и абсолютной температуры. Что еще более важно, мы рассчитываем эту величину для фактической температуры и давления эксперимента. Стандартная свободная энергия - это термодинамическая величина, которая дает свободную энергию Гиббса при стандартных условиях эксперимента. Это ключевое различие между свободной энергией Гиббса и стандартной свободной энергией. Хотя стандартная свободная энергия похожа на идею свободной энергии Гиббса, мы рассчитываем ее только для термодинамических систем, имеющих реагенты и продукты в их стандартном состоянии..

Резюме - Свободная энергия Гиббса против стандартной свободной энергии

И свободная энергия Гиббса, и стандартная свободная энергия описывают почти одинаковые идеи в термодинамике. Разница между свободной энергией Гиббса и стандартной свободной энергией заключается в том, что свободная энергия Гиббса зависит от условий эксперимента, тогда как стандартная свободная энергия описывает свободную энергию Гиббса для реагентов и продуктов, которые находятся в их стандартном состоянии..

Ссылка:

1. Libretexts. «Гиббсовская (свободная) энергия». Химия LibreTexts, Libretexts, 13 января 2018 года. Доступно здесь
2. Мотт, Валлери. «Введение в химию». Люмен, открой SUNY Учебники. Доступна здесь