Science >> Wetenschap >  >> Energie

Op welke manier zullen de Gibbs -vrije energie altijd negatief zijn?

De Gibbs -vrije energie zal niet altijd negatief zijn. Het kan positief, negatief of zelfs nul zijn.

Dit is waarom:

* Gibbs Free Energy (G): Vertegenwoordigt de maximale hoeveelheid niet-expansiewerkzaamheden die bij constante temperatuur en druk uit een gesloten systeem kan worden geëxtraheerd.

* Vergelijking: Δg =ΔH - Tδs

* ΔH:Verandering in enthalpie (warmte geabsorbeerd of vrijgegeven)

* T:Temperatuur in Kelvin

* AS:verandering in entropie (stoornis)

Voorwaarden voor negatieve Gibbs -vrije energie:

* spontane processen: Processen die van nature optreden zonder externe invoer van energie, hebben een negatieve AG. Dit betekent dat het systeem vrije energie vrijgeeft, waardoor het proces energetisch gunstig wordt.

* Gunstige enthalpiewijziging: Een negatieve AH (exotherme reactie) draagt ​​bij aan een negatieve Ag.

* Gunstige entropiewijziging: Een positieve AS (toename van de wanorde) draagt ​​bij aan een negatieve Ag.

* Temperatuurafhankelijkheid: Bij hogere temperaturen wordt de entropieterm (Tδs) significanter. Zelfs als AH positief is (endotherm), kan een voldoende positieve AS Ag Ag negatief maken.

Voorwaarden voor positieve Gibbs -vrije energie:

* Niet-spontane processen: Processen die vereisen dat energie -input zal plaatsvinden, hebben een positieve AG. Deze processen zijn niet energetisch gunstig en zullen niet op zichzelf plaatsvinden.

Voorwaarden voor nul Gibbs vrije energie:

* evenwicht: Wanneer een systeem zich in evenwicht bevindt, treden de voorwaartse en omgekeerde reacties op met gelijke snelheden en ΔG =0. Dit betekent dat het systeem niet wint of vrije energie verliest.

Samenvattend:

Het teken van de Gibbs-vrije energie geeft aan of een proces spontaan, niet-spontaan of in evenwicht is. Het is niet altijd negatief en hangt af van het samenspel van enthalpie, entropie en temperatuur.