Գիբսի ազատ էներգիայի և ստանդարտ ազատ էներգիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ Գիբսի ազատ էներգիան կախված է փորձարարական պայմաններից, մինչդեռ ստանդարտ ազատ էներգիան նկարագրում է Գիբսի ազատ էներգիան ռեակտիվների և արտադրանքների համար, որոնք գտնվում են իրենց ստանդարտ վիճակում:
Գիբսի ազատ էներգիա և ստանդարտ ազատ էներգիա տերմինները սովորական են ֆիզիկական քիմիայում: Այս երկու տերմիններն էլ մի փոքր տարբերությամբ տալիս են գրեթե նմանատիպ գաղափար: Գիբսի ազատ էներգիայի և ստանդարտ ազատ էներգիայի միջև միակ տարբերությունը նրանց փորձարարական պայմաններում է, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը և ճնշումը: Եկեք ավելի մանրամասն խոսենք այս պայմանների մասին:
Ի՞նչ է Gibbs Free Energy?
Գիբսի ազատ էներգիան թերմոդինամիկական մեծություն է, որը հավասար է էնթալպիային (համակարգի կամ գործընթացի)՝ հանած էնտրոպիայի արտադրյալը և բացարձակ ջերմաստիճանը։ Դրա խորհրդանիշը «G» է: այն միավորում է համակարգի էնթալպիան և էնտրոպիան մեկ արժեքի մեջ: Այս էներգիայի փոփոխությունը մենք կարող ենք նշել որպես «∆G»: Այս փոփոխությունը կարող է որոշել քիմիական ռեակցիայի ուղղությունը հաստատուն ջերմաստիճանում և մշտական ճնշման դեպքում:
Ավելին, եթե ∆G-ի արժեքը դրական է, ապա դա ոչ ինքնաբուխ ռեակցիա է, մինչդեռ բացասական ∆G-ն ցույց է տալիս ինքնաբուխ ռեակցիա: Գիբսի ազատ էներգիա տերմինը մշակվել է Ջոսիա Ուիլարդ Գիբսի կողմից (1870): Այս քանակի հավասարումը հետևյալն է.
Նկար 01. Գիբսի ազատ էներգիայի հավասարումը, որտեղ G-ը Գիբսի ազատ էներգիան է, H-ը էնթալպիան է, T-ը բացարձակ ջերմաստիճանն է, իսկ S-ը՝ էնտրոպիան
Ի՞նչ է ստանդարտ անվճար էներգիան:
Ստանդարտ ազատ էներգիան թերմոդինամիկական մեծություն է, որը Գիբսին տալիս է ազատ էներգիա ստանդարտ փորձարարական պայմաններում: Սա նշանակում է, որ թերմոդինամիկական համակարգի էներգիան որպես ստանդարտ ազատ էներգիա անվանելու համար այդ համակարգի ռեակտիվները և արտադրանքները պետք է լինեն ստանդարտ պայմաններում։ Շատ դեպքերում կիրառելի են, հետևելով ստանդարտ վիճակներին:
- Գազեր՝ 1 ատմ մասնակի ճնշում
- Մաքուր հեղուկներ. հեղուկ 1 ատմ ընդհանուր ճնշման ներքո
- լուծույթներ. արդյունավետ կոնցենտրացիան 1 M
- Պինդ. մաքուր պինդ 1 ատմ ճնշման տակ
Սովորաբար, թերմոդինամիկական համակարգի նորմալ ջերմաստիճանը 298,15 Կ (կամ 25◦C) է գործնական նպատակների մեծ մասի համար, քանի որ մենք փորձերն անում ենք այս ջերմաստիճանում: Սակայն ճշգրիտ ստանդարտ ջերմաստիճանը 273 Կ է (0 ◦C):
Ո՞րն է տարբերությունը Gibbs անվճար էներգիայի և ստանդարտ անվճար էներգիայի միջև:
Գիբսի ազատ էներգիան թերմոդինամիկական մեծություն է, որը հավասար է էնթալպիային (համակարգի կամ գործընթացի)՝ հանած էնտրոպիայի արտադրյալը և բացարձակ ջերմաստիճանը։ Ավելի կարևոր է, որ մենք հաշվարկում ենք այս մեծությունը փորձի իրական ջերմաստիճանի և ճնշման համար: Ստանդարտ ազատ էներգիան թերմոդինամիկական մեծություն է, որը Գիբսին տալիս է ազատ էներգիա ստանդարտ փորձարարական պայմաններում: Սա Գիբսի անվճար էներգիայի և ստանդարտ անվճար էներգիայի հիմնական տարբերությունն է: Թեև ստանդարտ ազատ էներգիան նման է Գիբսի ազատ էներգիայի գաղափարին, մենք այն հաշվարկում ենք միայն թերմոդինամիկական համակարգերի համար, որոնք ունեն ռեակտիվներ և արտադրանքներ իրենց ստանդարտ վիճակում:
Ամփոփում – Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy
Եվ Գիբսի ազատ էներգիան և ստանդարտ ազատ էներգիան նկարագրում են թերմոդինամիկայի գրեթե նույն գաղափարը:Գիբսի ազատ էներգիայի և ստանդարտ ազատ էներգիայի միջև տարբերությունն այն է, որ Գիբսի ազատ էներգիան կախված է փորձարարական պայմաններից, մինչդեռ ստանդարտ ազատ էներգիան նկարագրում է Գիբսի ազատ էներգիան ռեակտիվների և արտադրանքների համար, որոնք գտնվում են իրենց ստանդարտ վիճակում:
