е:
При сталості температури і тиску хімічні реакції можуть мимовільно протікати тільки в такому напрямку, при якому енергія Гіббса зменшується, тобто зміна енергії Гіббса реакції < b align="justify"> D G lt; 0.
Якщо D G lt; 0, то реакція можлива в прямому напрямку (®).
Якщо D G gt; 0, то реакція можлива у зворотному напрямку (¬).
Якщо DG=0, то настав стан термодинамічної рівноваги.
Таким чином, щоб визначити напрямок реакції, треба розрахувати зміну енергії Гіббса цієї реакції (DG реакції). Для розрахунку DG реакції використовуються енергії Гіббса утворення речовин при стандартних умовах DG ° 298, які приводяться в довідниках.
Енергія Гіббса утворення речовини - це зміна енергії Гіббса в реакції утворення одного моля речовини з простих речовин. Позначається DG ° 298 і відноситься до 1 молю речовини при стандартних умовах; зазвичай виражається в кДж/моль. При цьому для простих речовин DG ° 298 дорівнює нулю.
Зміна енергії Гіббса хімічної реакції ( D G ° 298 реакції ) дорівнює сумі енергій Гіббса утворення продуктів реакції мінус сума енергій Гіббса утворення вихідних речовин (з урахуванням коефіцієнтів в рівнянні реакції).
Наприклад, для реакції:
аА + BВ ® dD + їЇ
D G ° 298 реакції =(d ? D G ° 298 (D) + e ? D G ° 298 (E) ) - (a ? D G ° 298 (A) + b ? D G ° 298 (B) ) .
Зміна енергії Гіббса реакції можна розрахувати також, визначивши зміна ентальпії реакції (D Н реакції) і зміна ентропії реакції (DS реакції), тобто
D G реакції= D Н реакції - Т ? D S реакції .
Приклад. Розрахувати при 298К зміна ентальпії, ентропії і зміна енергії Гіббса реакції 2NO 2 «N 2 O 4, якщо дано ентальпії освіти і ентропії речовин, що беруть участь в даній реакції.
Речовина D Н ° 298 обр. , КДж/мольS ° 298, Дж/моль? КNO 2 33,5240,2N 2 O 4 9,6303,8
D Н ° 298 реакції = D Н ° 298 обр. (N 2 O 4 ) - 2 ? D Н < i align="justify"> ° 298 обр. (NO 2 )=9,6 - 2 ? 33,5=
=- 57,4 кДж (- 57400 Дж);
D S ° 298 реакції =S ° 298 (N 2 O 4 < i align="justify">) - 2 ? S ° 298 (NO 2 )=303,8 - 2 ? 240,2=- 176,6 Дж/К;
D G ° 298 реакції = D
