* 반응이 자발적으로 발생하는지 : 이것은 깁스 자유 에너지의 변화 (ΔG) 에 의해 결정됩니다. . 음성 ΔG는 자발적 반응을 나타내고, 양성 ΔG는 비전자 반응을 나타냅니다.
* 열 흡수 또는 방출량 : 이것은 엔탈피 변화 (ΔH) 라고합니다 . 음성 ΔH는 발열 반응 (열이 방출됨)을 나타내고, 양성 ΔH는 흡열 반응 (열이 흡수됨)을 나타냅니다.
* 시스템의 장애 또는 무작위성 변화 : 이것을 엔트로피 변화 (ΔS) 라고합니다 . 양성 ΔS는 장애의 증가를 나타내고, 음성 ΔS는 장애의 감소를 나타냅니다.
이 열역학적 파라미터는 다음 방정식을 통해 상호 연결됩니다.
ΔG =ΔH- TΔS
여기서 t는 켈빈의 온도입니다.
다음은 각 매개 변수가 우리에게 말하는 내용의 고장입니다.
* 깁스 자유 에너지 (ΔG) :일정한 온도 및 압력에서의 반응으로부터 얻을 수있는 최대 유용한 작업량을 나타냅니다.
* 엔탈피 변화 (ΔH) :반응 중에 열 에너지를 흡수하거나 방출합니다.
* 엔트로피 변화 (ΔS) :반응 중 시스템의 장애 또는 무작위성의 변화를 측정합니다.
반응의 열역학을 이해하는 것이 왜 중요한가?
* 반응 가능성 예측 : 반응이 자발적인지 아닌지를 아는 것은 주어진 조건에서 진행할 수 있는지 여부를 결정하는 데 도움이됩니다.
* 반응 조건 최적화 : 엔탈피 및 엔트로피 변화를 분석하여 온도 및 압력과 같은 반응 조건을 조정하여 제품 형성을 선호 할 수 있습니다.
* 화학 공정 설계 및 이해 : 열역학적 원리는 의약품, 재료 과학 및 에너지 생산과 같은 산업에서 효율적인 화학 공정을 설계하는 데 중요합니다.
예 :
* 연료 연소 : 이것은 많은 양의 열을 방출하기 때문에 매우 발열 반응 (ΔH <0)입니다.
* 얼음 용해 : 이것은 흡열 과정 (ΔH> 0)입니다. 얼음 분자를 고정하는 결합을 파괴하기 위해 에너지가 필요하기 때문입니다.
* 물에 소금 용해 : 이 과정은 소금에 따라 발열 또는 흡열 일 수 있습니다.
화학 반응의 열역학을 이해하는 것은 화학, 물리학 및 생물학을 포함한 많은 과학 분야에서 기본입니다. 화학 공정을 예측하고 제어하기위한 프레임 워크를 제공하여 궁극적으로 다양한 분야의 발전을 가능하게합니다.
