Энергия Гиббса, стандартная энергия Гиббса. Понятие о химическом потенциале

Свободная энергия Гиббса (или просто энергия Гиббса,— это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на вопрос о принципиальной возможности протекания химической реакции; это термодинамический потенциал следующего вида:

где — внутренняя энергия, — давление, — объём, — абсолютная температура, — энтропия.

Под стандартной энергией Гиббса образования ΔG°, понимают изменение энергии Гиббса при реакции образования 1 моль вещества, находящегося в стандартном состоянии. Это определение подразумевает, что стандартная энергия Гиббса образования простого вещества, устойчивого в стандартных условиях, равна нулю.

Химический потенциал вещества (компонента) в системе - есть изменение энергии Гиббса системы при увеличении в ней на один моль количества данного вещества, при неизменности Р, Т, постоянстве количества всех остальных компонентов (веществ).

Химическое равновесие. Условия равновесия. Константа равновесия, и ее зависимость от температуры. Примеры записи константы равновесия для реакций с участием газовой и конденсированных фаз.

Химическое равновесие – состояние химической системы, при котором возможны реакции, идущие с равными скоростями в противоположных направлениях. При химическом равновесии концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем.

Условия:

1.Неизменность равновесного состояния системы при сохранении внешних условий.

2. Устойчивость равновесия.

3. Динамический характер равновесия.

Константа равновесия:

Константа равновесия – есть отношение произведений парциальных давлений продуктов реакции к произведению парциальных давлений исходных веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам реакции.

Зависимость константы равновесия от температуры:

Уравнение, связывающее изменении Кр с температурой при Р=const носит название изобары химической реакции.

Уравнение показывает, что знак производной определяется знаком теплового эффекта реакции. Если производная положительна, то функция ln Kp является возрастающей.

Таким образом:

Для эндотермических реакций, для которых ΔH>0, Kp возрастает с ростом температуры.

Для экзотермических реакций, для которых ΔH<0, Kp уменьшается с ростом температуры.

В тех случаях, когда тепловой эффект реакции очень мал (близок к нулю), Кр не зависит от температуры.