Gibbsova volná energie

Gibbsova volná energie (označovaná jako G )

Gibbsova volné energie v kontextu 210824

je termodynamická veličina, která je klíčová pro určování spontánnosti chemických reakcí. Je definována jako:

G = H - TS

kde:

H            je entalpie systému (celkový tepelný obsah),

T             je teplota v kelvinech,

S             je entropie systému (míra neuspořádanosti).

Klíčové body:

  • Spontánnost reakcí:

Gibbsova volná energie nám říká, zda chemická reakce proběhne spontánně při konstantní teplotě a tlaku. Pokud je změna Gibbsovy volné energie (ΔG\Delta GΔG) negativní, reakce je spontánní.

Pokud je ΔG\Delta GΔG pozitivní, reakce není spontánní a vyžaduje přísun energie.

  • Výpočet ΔG\Delta GΔG:

Pro reakci platí: ΔG=ΔH−TΔS\Delta G = \Delta H - T \Delta SΔG=ΔH−TΔS

Kde ΔH\Delta HΔH je změna entalpie a ΔS\Delta SΔS je změna entropie.

  • Rovnovážný stav:

V rovnovážném stavu je ΔG=0\Delta G = 0ΔG=0, což znamená, že reakce je v rovnováze a neprobíhá žádný čistý přenos energie mezi reaktanty a produkty.

  • Aplikace ve fotokatalýze:

Ve fotokatalýze, stejně jako v jiných chemických procesech, Gibbsova volná energie určuje, zda fotokatalytická reakce (například rozklad organických znečišťujících látek na povrchu TiO₂ pod UV světlem) proběhne spontánně.

Shrnutí:

Gibbsova volná energie je základní koncept v chemii a termodynamice, který pomáhá předpovídat, zda chemické reakce proběhnou spontánně. V kontextu fotokatalýzy může pomoci pochopit, jaké podmínky (teplota, tlak) jsou potřebné pro efektivní průběh reakcí na katalyzátoru.

Pokud máte další dotazy nebo potřebujete konkrétní příklady, neváhejte se zeptat.

 

 

 

 

Zpět na: Slovník pojmů

Grafický návrh vytvořil a nakódoval Shoptak.cz