Різниця між Gibbs Free Energy та Standard Free Energy

The ключова різниця між Гіббс вільною енергією і стандартною вільною енергією є те, що Вільна енергія Гіббса залежить від експериментальних умов, тоді як стандартна вільна енергія описує вільну енергію Гіббса для реагентів і продуктів, які знаходяться в їх стандартному стані.

Терміни вільної енергії Гіббса та стандартної вільної енергії поширені у фізичній хімії. Обидва ці терміни дають майже подібну думку з невеликою різницею. Єдина відмінність між вільною енергією Гіббса і стандартною вільною енергією полягає в їх експериментальних умовах, таких як температура і тиск. Давайте поговоримо детальніше про ці умови.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке Gibbs Free Energy
3. Що таке стандартна безкоштовна енергія
4. Поплечне порівняння - вільна енергія Гіббса проти стандартної вільної енергії у табличній формі
5. Підсумок

Що таке Gibbs Free Energy?

Вільна енергія Гіббса - це термодинамічна величина, що дорівнює ентальпії (системи чи процесу) за мінусом добутку ентропії та абсолютної температури. Символ для цього - "G". вона поєднує ентальпію та ентропію системи в єдине значення. Ми можемо позначити зміну цієї енергії як "∆G". Ця зміна може визначати напрям хімічної реакції при постійній температурі та постійному тиску.

Більше того, якщо значення ∆G позитивне, це неспонтанна реакція, тоді як негативна ∆G вказує на спонтанну реакцію. Термін вільна енергія Гіббса був розроблений Джосією Віллардом Гіббсом (1870). Рівняння для цієї величини таке:

Рисунок 01: Рівняння для вільної енергії Гіббса, де G - вільна енергія Гіббса, H - ентальпія, T - абсолютна температура, а S - ентропія

Що таке стандартна безкоштовна енергія?

Стандартна вільна енергія - це термодинамічна величина, яка дає Гіббсу вільну енергію в стандартних експериментальних умовах. Це означає, щоб називати енергію термодинамічної системи стандартною вільною енергією, реагенти та продукти цієї системи повинні бути за стандартних умов. Більшість випадків, дотримуючись стандартних станів, застосовуються.

• Гази: парціальний тиск 1 атм
• Чисті рідини: рідина під загальним тиском 1 атм
• Розчини: ефективна концентрація 1 М
• Тверді речовини: чиста тверда речовина під тиском 1 атм

Зазвичай нормальна температура для термодинамічної системи становить 298,15 К (або 25 ° С) для більшості практичних цілей, оскільки ми проводимо експерименти при цій температурі. Але точна стандартна температура - 273 К (0 ◦С).

Яка різниця між Gibbs Free Energy та Standard Free Energy?

Вільна енергія Гіббса - це термодинамічна величина, що дорівнює ентальпії (системи чи процесу) за мінусом добутку ентропії та абсолютної температури. Що ще важливіше, ми обчислюємо цю величину для фактичної температури та тиску експерименту. Стандартна вільна енергія - це термодинамічна величина, яка дає Гіббсу вільну енергію в стандартних експериментальних умовах. Це ключова відмінність між вільною енергією Гіббса і стандартною вільною енергією. Хоча стандартна вільна енергія схожа на ідею вільної енергії Гіббса, ми обчислюємо її лише для термодинамічних систем, що мають реагенти та продукти у стандартному стані..

Підсумок - Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy

Безкоштовна енергія і стандартна вільна енергія Гіббса описують майже подібну ідею в термодинаміці. Різниця між вільною енергією Гіббса і стандартною вільною енергією полягає в тому, що вільна енергія Гіббса залежить від експериментальних умов, тоді як стандартна вільна енергія описує вільну енергію Гіббса для реагентів і продуктів, які знаходяться в їх стандартному стані.

Довідка:

1. Лібретексти. "Гіббс (безкоштовна) енергія." Хімія LibreTexts, Libretexts, 13 січня 2018. Доступно тут
2. Мотт, Валлері. «Вступ до хімії». Люмен, Відкриті підручники SUNY. Доступний тут