وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
در درس قبل اشاره شد زمانی که دو عامل آنتالپی و آنتروپی در خلاف جهت یکدیگر عمل کنند عامل سومی به نام دما وارد می شود که تعیین کننده شرایط پیشرفت خود به خودی واکنش خواهد بود. در این درس ارتباط بین دما و آنتالپی و آنتروپی با معرفی کمیتی به نام انرژی آزاد برر
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

انرژی آزاد گیبس

چکیده: 

در درس قبل اشاره شد زمانی که دو عامل آنتالپی و آنتروپی در خلاف جهت یکدیگر عمل کنند عامل سومی به نام دما وارد می شود که تعیین کننده شرایط پیشرفت خود به خودی واکنش خواهد بود. در این درس ارتباط بین دما و آنتالپی و آنتروپی با معرفی کمیتی به نام انرژی آزاد بررسی می شود.


شرح درس:
ویلارد گیبس فیزیکدان آمریکایی توانست با تلفیق سه عامل آنتالپی، آنتروپی و دما، کمیتی را به نام انرژی آزاد معرفی کند و برای آن معادله ای ارائه دهد که به افتخار او این انرژی را انرژی آزاد گیبس (G) می نامند.


      • انرژی آزاد، مقدار انرژی در دسترس برای انجام یک فرایند است.

انرژی آزاد گیبس

با استفاده از معادله تغییر انرژی آزاد گیبس (∆G) می توان هم زمان اثر سه عامل تغییر آنتالپی (∆H)، تغییر آنتروپی ( ∆S) و دما (T) را در پیشرفت خود به خودی واکنش ها بررسی کرد.

 

انرژی آزاد گیبس

 

نکته: در معادله انرژی آزاد گیبس دما در مقیاس کلوین است.
نکته: انرژی آزاد گیبس تابع حالت است و فقط به حالت آغازی و پایانی هر تغییر یا تحولی بستگی دارد.


با توجه به علامت ∆G سه حالت ممکن است پیش آید:
1_ اگر علامت ∆G  منفی باشد؛ تغییر خود به خودی است.
2- اگر علامت ∆G مثبت باشد؛ تغییر غیر خود به خودی است.
3- اگر مقدار ∆G برای واکنشی برابر صفر باشد در این صورت واکنش در هر دو مسیر رفت و برگشت خود به خود خواهد بود و گفته می شود که واکنش
در تعادل است.


با توجه به معادله انرژی آزاد گیبس بهتر می توانیم پیرامون رقابت بین آنتالپی و آنتروپی بحث کنیم. همان طور که قبلا گفته شد منفی بودن ∆H در پیشرفت خود به خودی واکنش عاملی مساعد محسوب می شود زیرا به منفی شدن∆G  کمک می کند. هم چنین مثبت بودن ∆S به پیشرفت خود به خودی واکنش کمک می کند زیرا اگر ∆S مثبت باشد، عبارت « -T∆S » منفی شده و این امر به منفی شدن ∆G کمک می کند.


در بحث پیرامون اثر دما می توان این طور گفت که در دماهای بالا مقدار عبارت T∆S افزایش یافته و به همین خاطر است که می گوییم اگر علامت ∆S و علامت ∆H مثبت باشد، در دماهای بالا واکنش خود به خودی است زیرا عبارت  -T∆S  از ∆H  بزرگتر می شود و ∆G کوچک تر از صفر خواهد شد.

 

در دماهای پایین تغییر آنتروپی (∆S) عامل تعیین کننده ای در محاسبات ∆G است.

 

در دماهای پایین وضعیت برعکس خواهد بود یعنی مقدار عبارت T∆S کاهش یافته و اگر ∆S نیز منفی باشد علامت این عبارت مثبت شده و در این شرایط تنها در صورتی ∆G منفی می شود که ∆H منفی باشد.

 

در دماهای بالا تغییر آنتالپی (∆H) عامل مهم تری در تعیین مقدار ∆G است.

انرژی آزاد گیبس

 


مرکز یادگیری سایت تبیان- تهیه و تنظیم: مهسا شاه حسینی

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین