吉布斯自由能(计算吉布斯自由能)
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计算吉布斯自由能
吉布斯自由能:ΔG = ΔG0 + RT·ln Q。
吉布斯自由能改变量。表明状态函数G是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力。反应过程中G的减少量是体系做非体积功的最大限度。这个最大限度在可逆途径得到实现。反应进行方向和方式判据。
1876年美国著名数学物理学家,数学化学家吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。1878年他完成了第二部分。这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一,其中提出了吉布斯自由能。
扩展资料:
吉布斯自由能的特点:
ΔG叫做吉布斯自由能变。吉布斯自由能的变化可作为恒温、恒压过程自发与平衡的判据。吉布斯自由能随温度和压强变化很大。为了求出非标准状况下的吉布斯自由能,可以使用范特霍夫等温公式。
吉布斯自由能改变量。表明状态函数G是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力。反应过程中G的减少量是体系做非体积功的最大限度。这个最大限度在可逆途径得到实现。反应进行方向和方式判据。
参考资料来源:百度百科—吉布斯自由能
吉布斯自由能
吉布斯自由能公式吉布斯自由能(Gibbs****energy)在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数。又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。1.自由能指的是在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分。自由能(****energy)在物理化学中,按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义。吉布斯自由能是自由能的一种。2.1876年美国著名数学物理学家,数学化学家吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。1878年他完成了第二部分。这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一,其中提出了吉布斯自由能,化学势等概念,阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象的本质。
吉布斯自由能是什么
吉布斯自由能又叫吉布斯函数,是热力学中一个重要的参量,常用 G 表示,它的定义是: G = U − TS + pV = H − TS 其中 U 是系统的内能,T 是温度,S 是熵,p 是压强,V 是体积,H 是焓. 吉布斯自由能的微分形式是: dG = − SdT + Vdp + μdn 其中μ是化学势. 吉布斯自由能的物理含义是在等温等压过程中,除体积变化所做的功以外,从系统所能获得的最大功.换句话说,在等温等压过程中,除体积变化所做的功以外,系统对外界所做的功只能等于或者小于吉布斯自由能的减小.数学表示是: 如果没有体积变化所做的功,即 W=0,上式化为: 也就是说,在等温等压过程前后,吉布斯自由能不可能增加.如果发生的是不可逆过程,反应总是朝着吉布斯自由能减少的方向进行. 特别地,吉布斯自由能是一个广延量,单位摩尔物质的吉布斯自由能就是化学势μ. 以上引用
吉布斯自由能计算
Zn2+/Zn的标准电极电势为φ0,则①Zn2+(0.01M)+2e-→Zn(s),由能斯特方程得φ1=φ0+(RT/2F)ln0.01,而△Gm1=-2Fφ1=-2Fφ0-RTln0.01②Zn2+(1M)+2e-→Zn(s),φ2=φ0,△Gm2=-2Fφ2=-2Fφ0电池反应为③Zn2+(1M)→Zn2+(0.01M),显然方程式③=②-①即△Gm3=△Gm2-△Gm1=RTln0.01(代入R=8.314,T=298.15即可)
自由能公式
自由能的公式是△G=△H-△(TS),系统吉布斯自由能变化等于焓变减温度乘熵的变化值,自由能是指在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分。封闭系统在等温等压条件下可能做出的最大有用功对应于状态函数,吉布斯自由能(有时简称自由能或吉布斯函数,符号为G)的变化量。对于化学反应,它的吉布斯自由能的变化量△G可以通过电化学方法测得。
吉布斯自由能的计算公式
计算公式为:G = H - T S其中,G为吉布斯自由能,单位为焦耳(J)。H为系统的总热力学能量,即系统的内能,单位为焦耳(J)。T为温度,单位为摄氏度(℃)。S为系统的熵,单位为焦耳每摄氏度(J/℃)。吉布斯自由能是用来研究热力学平衡的一种重要工具,它表示了一个系统的热力学性质,负值的吉布斯自由能表示系统是稳定的,而正值的吉布斯自由能表示系统是不稳定的。
什么是吉布斯自由能
1、由G = U − TS + pV = H − TS公式来的
物理意义是:在等温等压的平衡态封闭系统,吉布斯函数的减少量可以衡量体系输出的非体积功。
2、(1)G:吉布斯自由能
是在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数,又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。
(2)T是温度
一般用绝对温度表示,单位为K,计算式为T=摄氏温度℃+273(K)
(3)S是熵
是热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系混乱程度的度量。
(4)H是焓
是热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量,常用符号H表示。焓的物理意义是体系中热力学能再附加上PV这部分能量的一种能量。
3、Δ是指某一状态时的变化值。
扩展资料
在等温等压反应中,如果吉布斯自由能为负,则正反应为自发,反之则逆反应自发。如果为0,则反应处于平衡状态。此时,根据范特霍夫等温公式,ΔG = ΔG0 + RT·ln J,J变成平衡常数,于是有:
ΔG0 = -RT ln K
要注意,使用范特霍夫等温公式时,ΔG和ΔG0的温度一定要相等。
这样,可以推出以下结论:
ΔG0》0时,K《1;
ΔG0=0时,K=1;
ΔG0《0时,K》1。
等温、等压的封闭体系内,不作非体积功的前提下,任何自发反应总是朝着吉布斯自由能(G)减小的方向进行。ΔG=0时,反应达平衡,体系的G降到最小值。
吉布斯自由能公式是什么
吉布斯自由能公式是G=H-TS。
自由能在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分。自由能(**** energy)在物理化学中,按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义。吉布斯自由能是自由能的一种。
吉布斯自由能的现状:
但是现实体系大多数都不是孤立绝热的,而多数时候是等温等容(比如控温刚性反应釜中的反应)或是等温等压(比如敞口烧杯中的反应)的。破坏了孤立绝热的条件,单纯用熵变来判定方向就失效了。但是人们又希望能有一个类似于熵的状态函数来帮助我们判定等容或等压反应的方向。
标准摩尔吉布斯自由能什么时候等于0
绝对0度时。
标准摩尔吉布斯自由能为零的是每种元素的稳定的、常见的、易得纯净物的单质,如白磷、正交硫、氢气等。所以只由这些物质反应时反应的标准摩尔吉布斯自由能变等于产物的标准摩尔生成吉布斯自由能。
扩展资料:
在整个肯定平衡过程中,如果想要要求他的自由能变化为零的话,这个在推导过程中应该先用逆向思维分析。
这个摩尔吉布斯函数其实应该严格叫做摩尔吉布斯函数变,这是一个改变值。也就是一个过程始末的差值,并不是所说的那样的。实事上,H、G、S的绝对值是不可能测量出来的。所说的只是一个变化值。
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