깁스 자유 에너지 및 자발성 :
* 깁스 자유 에너지 (ΔG) : 이 열역학적 양은 반응이 자발적으로 발생하는지 여부를 결정합니다.
* ΔG <0 : 주어진 조건 하에서 반응은 자발적이다 (선호).
* ΔG> 0 : 반응은 자발적이지 않습니다 (선호하지 않음).
* ΔG =0 : 반응은 평형 상태에있다.
온도, 엔탈피 및 엔트로피의 관계 :
Gibbs Free Energy 방정식은 온도, 엔탈피 및 엔트로피를 연결합니다.
ΔG =ΔH- TΔS
어디:
* ΔH : 엔탈피의 변화 (반응 중에 열 흡수 또는 방출)
* t : 켈빈의 온도
* ΔS : 엔트로피의 변화 (장애 또는 무작위성 변화)
온도가 자발성에 미치는 영향 :
* 발열 반응 (ΔH <0) : 열이 방출됩니다.
* 온도 증가 : 이것은 -tΔs라는 용어를 더 부정적으로 만들어 자발성을 선호합니다.
* 온도 감소 : 이것은 용어 -tΔs가 덜 음성으로 만들어서 잠재적으로 반응을 자발적으로 만듭니다.
* 흡열 반응 (ΔH> 0) : 열이 흡수됩니다.
* 온도 증가 : 이것은 -tΔs라는 용어를 더 부정적으로 만들어 반응이 자발적 일 가능성이 높아집니다.
* 온도 감소 : 이것은 -tΔs라는 용어가 음수를 덜함으로써 반응이 자발적 일 가능성이 적게 만듭니다.
엔트로피의 역할 :
* 엔트로피 증가 (ΔS> 0) : 제품은 반응물보다 더 장애가 있습니다.
* 더 높은 온도 : -tΔs 용어를 더 부정적으로, 자발성을 선호합니다.
* 엔트로피 감소 (ΔS <0) : 제품은 반응물보다 더 많이 주문됩니다.
* 온도 : -tΔs 용어를 덜 음수로 만들어서 잠재적으로 반응을 자발적으로 만듭니다.
요약 :
* 자발성은 :에 의해 선호됩니다
* 저온에서의 발열 반응
* 고온에서의 흡열 반응
* 더 높은 온도에서 엔트로피 (장애) 증가와의 반응
* 자발성은 :에 의해 방해됩니다
* 고온에서의 발열 반응
* 저온에서의 흡열 반응
* 더 높은 온도에서 엔트로피 (순서) 감소와의 반응
예 :
녹는 얼음은 엔트로피 (ΔS> 0)의 증가와 함께 흡열 과정 (ΔH> 0)이다. -tΔs 항이 더 높은 온도에서 더 음성이되어 양성 ΔH를 극복하기 때문에 0 ° C (273K) 이상의 온도에서만 자발적입니다.
결론적으로, 자발성에 대한 온도의 영향은 반응의 엔탈피 및 엔트로피 변화에 따라 복잡하다. 반응이 자발적으로 진행되는지 여부를 예측하기 위해 온도와 함께 엔탈피 및 엔트로피 변화를 모두 고려해야합니다.
