Szabadentalpia

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Jump to navigation Jump to search

Általános tudnivalók[szerkesztés]

A szabadentalpia ekvivalens az állandó hőmérsékleten és nyomáson lejátszódó reverzibilis reakciók maximális hasznos munkájával. A szabadentalpia úgy számítható, hogy a Kelvinben megadott hőmérséklet és az entrópia szorzatát kivonjuk az entalpia értékéből. A folyamat során bekövetkező molekuláris rendezetlenség mértéke az entrópia, mely a Boltzmann állandó és egy valószínűség (0-tól 1-ig terjedő szám) szorzataként számítható. A szabadentalpia-változás előjeléből a reakció irányára lehet következtetni.

Negatív előjelű szabadentalpia-változás: várhatóan önként következik be a folyamat.

Minél nagyobb a szabadentalpia-változás mértéke, annál intenzívebb a reakció végbemenetele.

A szabadentalpia matematikai értelmezése[szerkesztés]

Felírva a termodinamika első főtételét állandó részecskeszámú, nemmechanikai folyamatokban végzett munkáktól eltekintve a következőt kapjuk:

Ha a nyomást és a hőmérsékletet tekintjük független változóknak és kialakítunk egy teljes differenciált, akkor egy új termodinamikai potenciál definiálható, ami a Gibbs-potenciál, vagy szabadentalpia lesz.

Matematikailag ez úgy oldható meg, hogy az egyenlet mindkét oldalához hozzáadunk -et.

Tehát: .

Egyszerűsítés után: .

Bevezetve a Gibbs-függvényt:,

A következőt kapjuk: .

Mivel a szabadentalpia állapotfüggvény, vagyis teljes differenciál, ezért felírható rá a teljes differenciálkritérium:

.

Leolvasva az együtthatókat: .


Ugyanakkor felírható a Schwarz-tétel is:

.


Tehát, .


Ezeket az egyenleteket megfelelően parciálisan deriválva,majd szorozva a hőmérséklettel, illetve a térfogat inverzével a következőket kapjuk:

,

.

A szabadentalpia számítása[szerkesztés]

Jele: G

Mértékegysége: kJ

A szabadentalpiát a következőképp lehet kiszámítani:

G = H−T∙S, ahol:
H = Entalpia [kJ]
T = Hőmérséklet [K]
S = Entrópia [kJ/K]


A standard moláris szabadentalpia[szerkesztés]

Standard moláris szabadentalpiának nevezik a standard körülmények között (101 325 Pa nyomáson és 25 °C hőmérsékleten), 1 mólnyi anyagmennyiségre vonatkoztatott szabadentalpiát.

Jele: G0m
Mértékegysége: kJ/mol

A moláris szabadentalpia[szerkesztés]

Jele: Gm
Mértékegysége: kJ/mol

A standard szabadentalpia[szerkesztés]

Jele: G0
Mértékegysége: kJ/mol

Jegyzetek[szerkesztés]

Források[szerkesztés]

http://www.kislexikon.hu/szabadentalpia.html

További információk[szerkesztés]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]