Потенціал Гіббса – це

Визначення

Енергією Гіббса(абопотенціалом Гіббса, або простотермодинамічним потенціалому вузькому сенсі) називають термодинамічний потенціал наступного виду:

• ,

де U – внутрішня енергія, P – тиск, V – об'єм, T – абсолютна температура, S – ентропія. Енергію Гіббса можна розуміти як повну хімічну енергію системи (кристалу, рідини тощо)

Диференціал енергії Гіббса для системи з постійним числом частинок:

• .

Для системи із змінним числом частинок цей диференціал записується так:

• .

Тут μ — хімічний потенціал, який можна визначити як енергію, яку потрібно витратити, щоб додати до системи ще одну частинку.

Можна показати, що хімічний потенціал є відношення енергії Гіббса до частинок в системі:

• .

Хімічний потенціал застосовується під час аналізу систем із змінним числом частинок, і навіть щодо фазових переходів.

Покажемо, що мінімум потенціалу Гіббса відповідає стійкій рівновазі термодинамічної системи з фіксованою температурою, тиском і числом частинок.

Запишемо узагальнене рівняння першого та другого початків термодинаміки:

• .

При *.

• .

Таким чином у системі при простійній температурі та тиску енергія Гіббса досягає мінімального значення

Застосування у хімії

У хімічних процесах одночасно діють два протилежні фактори -ентропійний(TΔS) іентальпійний(ΔH). Сумарний ефект цих протилежних факторів у процесах, що протікають припостійному тиску та температурі, визначає змінуенергії Гіббса(G):

• .

З цього виразу випливає, що , тобто деяка кількість теплоти витрачається на збільшенні ентропії (TΔS), ця частина енергії втрачена для здійснення корисної роботи, її часто називають пов'язаною енергією. Інша частина теплоти ( ΔG) може бути використана для роботи, тому енергію Гіббса часто називають також вільною енергією.

Характер зміни енергії Гіббса дозволяє будувати висновки про принципову можливість здійснення процесу. При ΔG0 процес протікати не може (іншими словами, якщо енергія Гіббса у вихідному стані системи більша, ніж у кінцевому, то процес принципово може протікати, якщо навпаки - то не може). Якщо ж ΔG= 0, то система перебуває у стані хімічної рівноваги.

Зверніть увагу, що йдеться виключно пропринциповуможливість протікання реакції. В реальних умовах реакція може не починатися і при дотриманні нерівності ΔG

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Потенціал Гіббса" в інших словниках:

хімічний потенціал Гіббса — хімічний потенціал … Словник хімічних синонімів I

ІЗОБАРНО-ІЗОТЕРМІЧНИЙ ПОТЕНЦІАЛ Гіббса - енергія, вільна ентальпія, один з потенціалів термодинамічних, рівний G = Н TS, де Н, S, Т ентальпія, ентропія, термодинамічні. темп pa системи. І. в. п. пропорційний числу частинок у системі; віднесений до однієї частки він зв. хімічним … Великий енциклопедичний політехнічний словник

Потенціал хімічний — Термодинамічні величини Стаття є частиною серії «Термодинаміка». ЕнтропіяКількість теплоти Термодинамічна робота Хімічний потенціал Див. також: Термодинамічні потенціали … Вікіпедія

ГІББСА РОЗПОДІЛУ - рівноважні розподілу ймовірностей станів статистич. систем у разл. фіз. умовах фундам. закони статистич. фізики, встановлені Дж. У. Гіббсом (1901). Р. н. мають місце як для станів класич. систем, повна енергія до рих визначається ... Фізична енциклопедія

ГІББСА ВЕЛИКИЙ КАНОНІЧНИЙ РОЗПОДІЛ — розподіл ймовірностей станів статистичного ансамблю систем, які знаходяться в тепловій і матеріальній рівновазі з середовищем (термостатом і резервуаром ч ц) і можуть обмінюватися з ними. Фізична енциклопедія

ГІББСА ПОТЕНЦІАЛ - див. Потенціал термодинамічний. Геологічний словник: у 2-х томах. М.: Надра. За редакцією К. Н. Паффенгольця та ін. 1978 р. … Геологічна енциклопедія

ГІББСА ЕНЕРГІЯ - (ізобарно-ізотермічний потенціал вільна ентальпія), один з потенціалів термодинамічних системи. Позначається G, визначається різницею між ентальпією H і добутком ентропії S на термодинамічну температуру Т: G = H T.S.

ПОТЕНЦІАЛ - (1) фіз. величина, що характеризує силове поле (електромагнітне, гравітаційне та ін) в даній точці; різницю П. між двома точками поля визначає роботу, яку здійснить пробне тіло (із зарядом млн. масою, рівними одиниці) при русі ... Велика політехнічна енциклопедія

ГІББСА ЕНЕРГІЯ - (ізобарно ізотермічний потенціал, вільна ентальпія), один з потенціалів термодинамічних; характеристична функція термодинаміч. системи при незалежних параметрах р (тиск), Т(Термодинамічні темп pa) і N (число ч ц в системі). ... ... Фізична енциклопедія

---