3.2 Рассчитав ΔG, можно определить:

•величину полезной работы, совершаемой при протекании самопроизвольного процесса.

Способы расчета G

1.По уравнению:

rG = rH – ТΔrS,

где ТΔrS – энтропийный фактор химической

реакции

Способы расчета G

Пример: Рассчитать rG0298 биохимической

реакции:

С6Н12О6 (aq) + 6 О2 (г) → 6 СО2(г) + 6 Н2О (ж)

1)Расчет теплоты реакции rН по закону Гесса:

rH = 6× fH(CO2) +6× fH (H2O)

– fH (гл.) – 6 × fH(O2) = 6 × ( –394) + 6×( –286) –(–1263) –

0 = –2817кДж

реакция экзотермическая

2) Расчет энтропии реакции rS по

закону Гесса:

rS = 6 ×S(CO2) + 6 ×S(H2O) – S(гл.)

– 6 ×S(O2) = 6,214 + 6,70 – 264 – 6,205

= 210 Дж/ K = 0,21 кДж/ K

– реакция протекает с увеличением беспорядка

TΔrS = 298 × 0,21 = 62,58 кДж

3) Расчет свободной энергии Гиббса

rG = rH – TΔrS = –2817 – 298 × 0,21 = – 2879,6 кДж

Вывод: при стандартных условиях реакция протекает самопроизвольно

Способы расчета G

2) На основе закона Гесса, используя стандартные свободные энергии образования реагентов и продуктов(∆fG, kДж/мол):

гG = с fG (C) + d fG (D) - a fG (A) - b fG (B)

Способы расчета G

3)Расчет свободной энергии реакций, протекающей в растворах в условиях отличных от стандартных, выполняется по

уравнению изотермы химической реакции:

[C]c [D]d

rG = rG0 + RT ln -------------

[A]a [B]b

где [A] и [B] – концентрации исходных веществ, моль/л

[C] и [D] – концентрации продуктов, моль/л.

Способы расчета G

Для газофазных реакций уравнение изотермы имеет следующий вид:

рc × рd ΔrG = ΔrG0 + RT ln -------------

рa × рb

где р – парциальное давление газа в газовой смеси