A folyamatok spontán természeteA nyílt és zárt típusok rendszerét speciális kritérium határozza meg, a Gibbs energiának nevezik. Ez az állam függvénye. DU Gibbs, aki termodinamikai rendszerekkel dolgozott, sikerült az entrópia és az entalpia révén levezetni. Különösen a Gibbs energiája lehetővé teszi a spontán biológiai folyamatok áramlásának irányát és az elméletileg elérhető hatékonyság értékelését.

Ha Gibbs következtetéseit a másodikra ​​alkalmazzuktermodinamikus törvény értelmében a készítmény a következő: állandó (const) nyomás és hőmérséklet külső hatás nélkül, a rendszer csak olyan folyamatok spontán áramlását támogathatja, amelynek következménye a Gibbs energiaszintjének a minimális szint eléréséig bekövetkező értékének csökkenése. A termodinamikai rendszer egyensúlya ennek az energiának az invarianciáját jelenti (minimális). Ezért a Gibbs energia potenciális (szabad entalpia) izobár-izotermikus rendszerekben. Magyarázzuk meg, hogy miért adjuk meg a minimumot. Az a tény, hogy ez a termodinamika egyensúlyának egyik legfontosabb posztulátuma: ez a változatlan állapotú hőmérséklet és nyomás azt jelenti, hogy a következő változáshoz szükség van az energia szint növelésére, és ez csak akkor lehetséges, ha egyes külső tényezők megváltoznak.

A betű megnevezése G. Számszerűen azonos az ismert entalpiának és a hőmérsékletnek az entrópiával megegyező termékének különbségével. Vagyis a Gibbs energiája a következő képlet segítségével fejezhető ki:

G = H- (S * t),

ahol S a rendszer entrópiája; t a hőmérséklettermodinamikai; H az entalpia. A rendszer entrópiája ebben a képletben annak figyelembe vétele érdekében, hogy a magas hőmérséklet a rendszer rendezett állapotának (rendellenesség) csökkenését eredményezi, az alacsony pedig a rendezett állapot (rendellenesség) csökkenéséhez vezet.

Mivel mind a Gibbs energia, mind az entalpia egyikea rendszer termodinamikai funkciói, majd a G vagy H megváltoztatásával jellemezhetők a folyamatban lévő kémiai átalakítások. Ha a reakció egyenletét és a Gibbs energia változását adják, akkor termokémikusnak minősül.

Alkalmazható ez az energia lehetA Hess-szabály megfogalmazása: ha a nyomás és a hőmérséklet változatlan, az új anyagok létrehozása a kiindulási (alapreakcióktól) kezdetektől fogva azt eredményezi, hogy a rendszer energiája megváltozik, míg a reakciók típusa és mennyisége nem befolyásolja az eredményt.

Mivel a cikkben említett energia,változó mennyiség, akkor a "standard Gibbs energia" koncepciót vezették be a számítások végrehajtásához. Ez az érték bármely kémiai referenciakönyvben van, számszerűen 298 kJ / mol (vegye figyelembe, hogy a dimenzió pontosan ugyanaz, mint bármely más moláris energia esetében). Ez az érték lehetővé teszi a változás kiszámítását szinte minden kémiai folyamathoz.

Ha a kémiai reakció sorána rendszer külső hatással van (munka történik), akkor a Gibbs energia értéke nő. Az ilyen reakciókat endergonnak nevezzük. Ennek megfelelõen, ha maga a rendszer mûködik, energiát költ, akkor erõs megnyilvánulásokról beszélünk.

Gibbs energia koncepciója a legszélesebbalkalmazását a modern kémia területén. Például a polimerek szintézise az addíciós reakciókon alapszik. Amikor végrehajtják őket, több részecskét egyesítenek, míg az entrópia értéke csökken. A Gibbs-képlet alapján azt lehet érvelni, hogy egy külső hatás (pl. Egy magas hőmérsékletű) képes visszafordítani az adagolás exoterm reakcióját, ami a gyakorlatban meg van erősítve.