G – это часть внутренней энер- гии системы, спо- собная превра- щаться в полез- ную работу
Знак ΔG (+ или –) является критерием возможности протека- ния самопроизволь- ных процессов в закрытых системах.
Самопроизвольный
процесс: |
|
A′ > 0 |
∆G < 0 |
Термодинамическое |
|
равновесие |
|
A′ = 0 |
∆G = 0 |
Несамопроизвольный
процесс:
A′ < 0 ∆G > 0
Графически это выглядит так:
G, кдж _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1
Несамопроизв. Cамопроизв. процесс процесс
ΔG <0 |
ΔG >0 |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2 |
|
ΔG = 0 |
|
координата реакции
Таким образом, само- произвольно осуществ- ляются те процессы, протекание которых сопровождается уменьше- нием свободной энергии Гиббса.
Характер процесса иногда можно изменять, варьируя термодинамические па- раметры системы: тем- пературу, давление или концентрацию реагиру- ющих веществ.
Влияние температуры на характер процесса
А)
ΔG = ΔН – Т S
(–) (+)
Экзотермический Увеличение процесс беспорядка
В этом случае ΔG < 0, следовательно, самопроизвольный процесс протекает при любой температуре;
Влияние температуры на характер процесса
Б) |
ΔG = ΔН – ТΔS |
||
(–) |
(–) |
||
|
|||
|
Экзотермический |
Уменьшение |
|
процесс беспорядка
0<ΔG < 0
G<0 при низкой Т, следовательно
самопроизвольный процесс проте- кает при низкой температуре;
Влияние температуры на характер процесса
В) |
ΔG = ΔН – ТΔS |
||
(+) |
(+) |
||
|
|||
Эндотермический Увеличение
процесс беспорядка
0<ΔG < 0
G <0 при высокой Т, следова-
тельно самопроизвольный процесс протекает при высокой температуре;
Влияние температуры на характер процесса
Г) |
ΔG = ΔН – ТΔS |
|
|
||
|
(+) |
(–) |
|
Эндотермический Уменьшение |
|
|
процесс |
беспорядка |
ΔG > 0 при всех температурах, следовательно процесс является несамопроизвольным; он термо- динамически запрещен.