엔탈피 및 엔트로피 이해
* 엔탈피 (ΔH) : 반응의 열 변화를 나타냅니다.
* 발열 반응 (ΔH <0) : 주변으로 열을 방출하여 따뜻하게 느껴집니다.
* 흡열 반응 (ΔH> 0) : 주변에서 열을 흡수하여 더 차갑게 만듭니다.
* 엔트로피 (ΔS) : 시스템에서 장애 또는 무작위성의 정도를 나타냅니다.
* 양성 엔트로피 변화 (ΔS> 0) : 제품은 반응물보다 더 장애가 있습니다.
* 음성 엔트로피 변화 (ΔS <0) : 제품은 반응물보다 더 많이 주문됩니다.
깁스 자유 에너지 (ΔG)
반응의 자발성은 깁스 자유 에너지 (ΔG)의 변화에 의해 결정된다. 깁스 자유 에너지의 방정식은 다음과 같습니다.
ΔG =ΔH- TΔS
어디:
* t 켈빈의 온도입니다.
결과 해석
* 자발적 반응 (ΔG <0) : 반응은 외부 에너지 입력없이 발생합니다.
* 비 회전 반응 (ΔG> 0) : 에너지가 추가되지 않으면 반응이 발생하지 않습니다.
* 평형 (ΔG =0) : 반응은 전방 및 역 반응의 속도가 동일 인 균형 지점에 있습니다.
구동력 결정
1. 분석 ΔH :
* ΔH가 음성 (발열)이면 엔탈피는 반응을 선호합니다.
* ΔH가 양수 (흡열) 인 경우 엔탈피는 반응에 반대합니다.
2. 분석 ΔS :
* ΔS가 양수이면 엔트로피는 반응을 선호합니다 (더 많은 장애).
* ΔS가 음성이면 엔트로피는 반응에 반대합니다 (장애가 적습니다).
3. 온도를 고려하십시오 :
* 고온에서 Gibbs 자유 에너지 방정식의 TΔS 용어가 더 중요해집니다. 엔트로피는 엔탈피 변화가 바람직하지 않더라도 반응을 주도 할 수 있습니다.
* 저온에서 엔탈피 용어가 지배적입니다.
예 :
* 얼음 용해 : 흡열 (ΔH> 0)이지만 액체 물이 더 무질서하기 때문에 엔트로피가 증가합니다 (ΔS> 0). 0 ° C 이상의 온도에서 엔트로피 용어가 지배적이어서 녹는 것이 자발적으로 나타납니다.
* 소금 형성 : 더 정렬 된 결정 구조의 형성으로 인해 발열 (ΔH <0) 및 엔트로피가 감소합니다 (ΔS <0). 그러나 엔탈피 변화는 일반적으로 훨씬 더 크며 소금 형성을 자발적으로 만듭니다.
결론 :
반응이 엔탈피, 엔트로피 또는 둘 다에 의해 구동되는지 여부를 결정하기 위해 ΔH 및 ΔS의 징후, 온도 및 깁스 자유 에너지에 미치는 영향을 고려하십시오. 자발적 반응은 음성 ΔG를 가질 것임을 기억하십시오.
