Gibbs Serbest Enerjisi Hesaplama

ΔG'yi ve tepkime kendiliğindenliğini bulun.

Sonuç

-32,70 kJ/mol
Kendiliğinden

Nasıl hesaplanır?

Verilen sıcaklıkta Gibbs serbest enerji değişimi ΔG = ΔH − T·ΔS ile bulunur. Entalpi değişimi ΔH'yi kJ/mol, sıcaklık T'yi kelvin, entropi değişimi ΔS'yi J/(mol·K) olarak girin. ΔS joule, ΔH kilojoule cinsinden olduğundan araç önce ΔS'yi 1000'e böler; böylece ΔG kJ/mol çıkar. Sıcaklık sıfır veya daha büyük olmalıdır. ΔG negatifse tepkime o sıcaklıkta kendiliğinden, pozitifse kendiliğinden değildir; tam sıfırsa denge vardır. Kendiliğinden olma yalnızca termodinamik yönü anlatır; tepkimenin ne kadar hızlı olduğunu söylemez.

Örnek hesaplama

ΔH = −92 kJ/mol, ΔS = −199 J/(mol·K), T = 298 K. ΔS'yi kJ'e çevirelim: −199 / 1000 = −0,199 kJ/(mol·K). T·ΔS = 298 × (−0,199) = −59,30. ΔG = −92 − (−59,30) = −32,70. Sonuç -32,70 kJ/mol negatiftir; yani tepkime 298 K'de Kendiliğinden yürür. Çok daha yüksek sıcaklıkta −T·ΔS terimi büyür ve ΔG pozitife dönerdi.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • ΔS'yi J/(mol·K) yerine kJ olarak girmek. Araç zaten 1000'e böler; sonuç 1000 kat yanlış olur.
  • Sıcaklığı °C girmek. T kelvin olmalıdır; 273,15 ekleyin.
  • ΔS işaretini atlamak. Negatif entropi değişimi −T·ΔS terimini pozitif yapar ve ΔG'yi yükseltir.
  • Kendiliğinden olmayı hızlı sanmak. ΔG'si negatif bir tepkime yine de çok yavaş olabilir.
  • Tek sıcaklıktaki ΔH ve ΔS'yi geniş aralıkta sabit saymak; bunlar sıcaklıkla biraz değişir.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, bir tepkimenin entalpi değişimi ΔH (alınan veya verilen ısı), mutlak sıcaklık T ve entropi değişimi ΔS'yi tek bir değerde birleştirerek sabit basınç ve sıcaklıkta kendiliğindenliği öngören Gibbs serbest enerji değişimini, ΔG = ΔH − T·ΔS, bulur. Negatif ΔG, tepkimenin kendiliğinden (ekzergonik) gerçekleşebileceği anlamına gelir; pozitif ΔG ise tepkimenin kendiliğinden olmadığını (endergonik) ve dışarıdan enerji gerektirdiğini gösterir; ΔG ayrıca ΔG = −RT·ln K bağıntısıyla denge sabiti K'ya da bağlıdır.

Kimyacılar bu değeri belirli koşullar altında bir tepkimenin ileri yönde ilerleyip ilerlemeyeceğini öngörmek için, biyokimyacılar metabolizmadaki enerji eşleşmesini — örneğin ATP hidrolizinin başka türlü elverişsiz tepkimeleri sürüklemesini — açıklamak için, kimya mühendisleri ise endüstriyel bir sürece yatırım yapmadan önce fizibilitesini ve verimini değerlendirmek için kullanır. Kimya ve biyokimya öğrencileri, araştırmacılar ve proses mühendisleri, termodinamiği gerçek tepkime davranışıyla ilişkilendirmek için bu hesaplamaya başvurur.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar