Ključna razlika između Gibbsove slobodne energije i standardne slobodne energije je u tome što Gibbsova slobodna energija ovisi o eksperimentalnim uvjetima, dok standardna slobodna energija opisuje Gibbsovu slobodnu energiju za reaktante i proizvode koji su u svom standardnom stanju.
Pojmovi Gibbsova slobodna energija i standardna slobodna energija uobičajeni su u fizičkoj kemiji. Oba ova pojma daju gotovo sličnu ideju s malom razlikom. Jedina razlika između Gibbsove slobodne energije i standardne slobodne energije je u njihovim eksperimentalnim uvjetima kao što su temperatura i tlak. Razgovarajmo više o ovim uvjetima.
Što je Gibbsova slobodna energija?
Gibbsova slobodna energija je termodinamička veličina jednaka entalpiji (sustava ili procesa) umanjenoj za produkt entropije i apsolutne temperature. Simbol za to je "G". spaja entalpiju i entropiju sustava u jednu vrijednost. Promjenu u ovoj energiji možemo označiti kao "∆G". Ova promjena može odrediti smjer kemijske reakcije pri konstantnoj temperaturi i konstantnom tlaku.
Štoviše, ako je vrijednost ∆G pozitivna, to je nespontana reakcija, dok negativan ∆G označava spontanu reakciju. Pojam Gibbsove slobodne energije razvio je Josiah Willard Gibbs (1870). Jednadžba za ovu količinu je sljedeća:
Slika 01: Jednadžba za Gibbsovu slobodnu energiju, gdje je G Gibbsova slobodna energija, H entalpija, T apsolutna temperatura, a S entropija
Što je standardna besplatna energija?
Standardna slobodna energija je termodinamička veličina koja daje Gibbsovu slobodnu energiju u standardnim eksperimentalnim uvjetima. To znači, da bi se energija termodinamičkog sustava nazvala standardnom slobodnom energijom, reaktanti i proizvodi tog sustava trebaju biti u standardnim uvjetima. U većini slučajeva primjenjiva su sljedeća standardna stanja.
- Plinovi: 1 atm parcijalni tlak
- Čiste tekućine: tekućina pod ukupnim pritiskom od 1 atm
- Otopljene tvari: učinkovita koncentracija od 1 M
- Krute tvari: čista krutina pod pritiskom od 1 atm
Uobičajeno, normalna temperatura za termodinamički sustav je 298,15 K (ili 25◦C) za većinu praktičnih namjena jer izvodimo pokuse na ovoj temperaturi. Ali točna standardna temperatura je 273 K (0 ◦C).
Koja je razlika između Gibbsove slobodne energije i standardne slobodne energije?
Gibbsova slobodna energija je termodinamička veličina jednaka entalpiji (sustava ili procesa) umanjenoj za produkt entropije i apsolutne temperature. Što je još važnije, ovu količinu izračunavamo za stvarnu temperaturu i tlak eksperimenta. Standardna slobodna energija je termodinamička veličina koja daje Gibbsovu slobodnu energiju u standardnim eksperimentalnim uvjetima. Ovo je ključna razlika između Gibbsove slobodne energije i standardne slobodne energije. Iako je standardna slobodna energija slična ideji Gibbsove slobodne energije, izračunavamo je samo za termodinamičke sustave koji imaju reaktante i proizvode u svom standardnom stanju.
Sažetak – Gibbsova slobodna energija u odnosu na standardnu slobodnu energiju
I Gibbsova slobodna energija i standardna slobodna energija opisuju gotovo sličnu ideju u termodinamici. Razlika između Gibbsove slobodne energije i standardne slobodne energije je u tome što Gibbsova slobodna energija ovisi o eksperimentalnim uvjetima, dok standardna slobodna energija opisuje Gibbsovu slobodnu energiju za reaktante i proizvode koji su u svom standardnom stanju.
