Химия пәніне арналған оқу-әдістемелік материалдар
Гиббс энергиясы және химиялық реакциялар бағыты
жүктеу/скачать 5,02 Mb.
|
| Гиббс энергиясы және химиялық реакциялар бағыты
Химиялық процестердің өздігінен жүру мүмкіндігі екі фактормен анықталады: экзотермиялық реакция әсерінен жүйенің ішкі энергияны азайтуға ұмтылуымен (Н) және жылу қозғалысы әсерінен (энтропия – күй функциясының бірлігі) бөлшектер орналасуының ретсіздігінің өсуіне жүйенің ұмтылуымен. Егер Н температураға аз ғана тәуелді болса, ал энтропия температура өссе, қатты өседі, сондықтан ретсіздіктің өлшемі деп ТS алуға болады. Сонда процестің қозғаушы күші екі күштен тұрады: реттілікке ұмтылу (Н) және ретсіздікке ұмтылу (ТS). p = const , T = const болғанда процестің жалпы қозғаушы күші G = H TS ; G – Гиббс энергиясы не изобара-изотермиялық потенциал, энтальпиялық және энтропиялық факторлар әсерін біріктіреді. Жүйе күйін көлем тұрақты болғанда Гельмгольц энергиясы деп аталатын функция анықтайды: F = U – T S. Гиббс энергиясының өзгерісі процестің өздігінен жүру - жүрмеу мүмкіндігін анықтайды : G 0 , процесс термодинамикалық мүмкін; G 0, процесс термодинамикалық мүмкін емес; G = 0, реакциялық жүйе тепе- теңдік күйде. Гиббс энергиясы да, энтропия да жүйе күйінің функциясы: S х.р = Sтүз. - S түс.; Gх.р = Gтүз. - G түс. Сонымен, G мәні аз болған сайын осы процестің өздігінен жүруге ұмтылуы көбірек болады, тепе-теңдік күйден алысырақ болады. Мына қатынастан G = H – T S: a. эндотермиялық реакция (Н 0) өздігінен жүреді, егер S 0 және абсолюттік мәндері ТS H , G 0; б. экзотермиялық реакциялар (Н 0) өздігінен жүреді, егер S 0, ал егер S 0 болса – жүрмейді, себебі G 0 болады. Химиялық тепе - теңдік кезінде жүйеде Гиббс энергиясының өзгерісі болмайды, яғни G = 0 , оның мәнімен химиялық реакция тепе - теңдігінің константасы мына теңдеумен байланысады: GT = 2,3 RT lg KT , 298 К (25С) бұл теңдеу G298 = 5,69 lg K298 . G 0 болу үшін lg K 0, яғни К 1, ал Гиббс энергиясы оң болса, lg K 0, яғни К 1. Бұл жағдай Гиббс энергиясы теріс болса , тепе – теңдік тура реакция жағына ығысқан, яғни реакция өнімі жоғары; оң болса, тепе – теңдік кері реакция жағына ығысқан, яғни тура реакция өнімі аз болатынын көрсетеді. жүктеу/скачать 5,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|