Свободная энергия энергия Гиббса

Молекулярная теория находит подтверждение в ряде фактов и наблюдений. Во-первых, определение молекулярных весов в раа-бавленных растворах полимеров методами, прямо указывающими молекулярный вес частиц (например, методом светорассеяния), однозначно показало отсутствие в таких растворах мицелл, т. е. частиц, состоящих из агрегатов молекул. Во-вторых, растворение высокомолекулярного вещества, как и растворение низкомолекулярных соединений, идет самопроизвольно, часто с выделением тепла. Например, достаточно желатин внести в воду, а каучук в бензол, чтобы через некоторое время без какого-либо вмешательства извне образовался раствор полимера в растворителе. При диспергировании же вещества до коллоидного состояния, как известно, требуется затрата энергии на преодоление межмолекулярных сил. В-третьих, растворы полимеров термодинамически устойчивы и при соответствующих предосторожностях могут храниться сколь угодно долго. Коллоидные растворы, наоборот, термодинамически неустойчивы и способны стареть. Это объясняется тем, что при растворении полимеров всегда образуется гомогенная система и свободная энергия уменьшается, как, и при получении растворов низкомолекулярных веществ, либо за счет выделения тепла в результате взаимодействия полимера с растворителем, либо за счет увеличения энтропии. При получении же гетерогенной коллоидной системы ее свободная энергия всегда возрастает в результате увеличения поверхности дисперсной фазы. В-четвертых, растворение высокомолекулярных соединений не требует присутствия в системе специального стабилизатора. Лиофобные же золи не могут быть получены без специального стабилизатора, придающего системе агрегативную устойчивость. Наконец, растворы полимеров находятся в термодинамическом равновесии и являются обратимыми системами к ним приложимо известное правило фаз Гиббса. [c.434]

Гиббс ввел понятие свободная энергия . (Необходимость введения этого понятия была обусловлена тем, что измерить изменение величины свободной энергии легче, чем измерить изменение энтропии.) Любая химическая реакция сопровождается изменением свободной энергии системы. Изменение теплосодержания строго соответствует уменьшению свободной энергии и увеличению энтропии. Поскольку обычно самопроизвольные реакции сопровождаются выделением теплоты, то теплосодержание системы при протекании таких реакций уменьшается. Однако в некоторых, хотя и считанных случаях изменение свободной энергии и энтропии бывает таким, что теплосодержание системы увеличивается, и тогда самопроизвольная реакция идет с поглощением энергии. [c.113]

Первый член этого выражения соответствует изменению потенциала при смешении идеальных компонентов, а второй -изменению потенциала за счет неидеальности смеси. Таким образом, избыточная свободная энергия смешения Гиббса равна [c.43]

Аддитивными методами можно рассчитывать как термодинамические величины (например, критические постоянные, мольную теплоемкость, энтальпию, энтропию, свободную энергию образования Гиббса, теплоту испарения, поверхностное натяжение, мольный объем, плотность и т. д.), так и молекулярные коэффициенты (коэффициенты вязкости, теплопроводности, диффузии). [c.84]

Эта функция называется изобарно -изотермическим потенциалом (в литературе встречаются также названия свободная энтальпия , энергия Гиббса , свободная энергия при постоянном давлении ), [c.101]

Пример 1У-8. Рассчитать свободную энергию образования Гиббса для 1,4-ди-метилциклогексана при температуре 500 К (число симметрии а = 2), [c.83]

Пусть тело А, обладающее свойствами идеального газа, имея начальную температуру Та, остывает в среде С, температура которой Тс < T a. Если бы температура среды была равна абсолютному нулю и оставалась таковой иа протяжении всего процесса, то тело А, остывая до температуры среды, т. е. до абсолютного нуля, сообщало бы ей всю свою внутреннюю энергию. Однако Тс> О, и тело А, в соответствии с постулатом Клаузиуса, может остывать лишь до Тс, следовательно, оно может сообщать среде лишь часть своей внутренней энергии, называемую свободная энергия — энергия Гиббса (Гельмгольца). Другая часть внутренней энергии тела А, равная теплоте нагрева этого тела от абсолютного нуля до Тс, остается при нем и не может быть использована в данном процессе. Эта часть энергии заперта в теле А, связана запретом, указанным постулатом Клаузиуса. Поэтому ее называют связанная энергия. [c.69]

Свободная энергия (энергия Гиббса), или изобарно-изотермический потенциал [С), — это функция состояния, равная разности, энтальпии системы и произведения абсолютной температуры на энтропию [c.113]

Законы термодинамики просты и строги. Для химических процессов незыблем следующий закон реакция может протекать только тогда, когда свободная энергия (энергия Гиббса) исходных веществ больше свободной энергии продуктов реакции, т. е. когда свободная энергия реакционной системы уменьшается. [c.62]

Характер изменения свободной энергии Гиббса зависит от полноты или степени превращения вещества и определяет обратимость или необратимость процесса. Если производная потенциала Гиббса по степени превращения вещества после ее уменьшения обращается в нуль — AG = О, а затем начинает расти, то любые колебания состава приводят к увеличению энергии, что должно возвращать систему в исходное состояние. Это случай для обратимых превращений. Если же процессы необратимы, т. е. при Q > TAS получается, что AG = AU - TAS + pAV < О и энергия в данном процессе все время убывает и не имеет минимума. В этом смысле уместно еще раз напомнить об определении G и F как свободных энергий Гиббса и Гельмгольца для совершения работы в необратимом процессе. [c.156]

G Свободная энергия (энергия Гиббса разд. 3.2) [c.180]

Свободная энергия образования Гиббса. Методы, использующие принцип аддитивности, дают возможность рассчитать термодинамические функции (энтальпию, энтропию и свободную энергию образования Гиббса), если известна структурная формула молекулы. Существует много способов вычисления значений этих величин от простых и наименее точных, основанных на суммировании долей атомов, до сложных и очень точных, в которых учитываются конститутивные факторы (соседство групп и т. д.). В качестве примера рассмотрим аддитивный метод расчета свободной энергии образования Гиббса, разработанный Ван Кревеленом и Чермином [c.82]

Температура плавления 150° К ДЯ° для плавления 300 кал-моль , а) Вычислите по третьему закону термодинамики мольную энтропию этого вещества в жидком состоянии при 300° К. б) Рассчитайте мольную энтальпию плавления, энтропию плавления и свободную энергию плавления Гиббса при 100° К. Какой знак будет иметь ДС [c.49]

Функция G называется свободной энергией Гиббса и при независимых переменных Тир является характеристической функцией. Она является мерой устойчивости системы при постоянном давлении. При условии постоянства объема состояние системы может быть описано аналогичной характеристической функцией, которая называется свободной энергией Гельмгольца [c.128]

ТЕПЛОСОДЕРЖАНИЕ, СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ, УРАВНЕНИЕ ГИББСА-ГЕЛЬМГОЛЬЦА [c.239]

Основной термодинамической функцией в рассматриваемом разделе является дифференциальная максимальная работа адсорбции А, равная изменению свободной энергии адсорбции Гиббса АС со знаком минус [c.506]

Свободная энергия (по Гиббсу) пленки может быть записана в виде [c.265]

Для простоты рассмотрим случай бинарного твердого раствора. Из правила фаз Гиббса следует, что в двухкомпонентном сплаве в равновесии могут находиться только две фазы. Концентрационная зависимость свободной энергии двухфазной смеси описывается линейным законом и определяется уравнением прямой, соединяющей точки (с , / (с )) и (са, / (сз)) в системе координат с и / (с) = Р с)1У, где с — состав сплава, Р (с) — свободная энергия сплава, V — объем сплава с , Сз и / (сх), / (Са) — составы и удельные свободные энергии гомогенных фаз, образующих двухфазную смесь. Рис. 13 иллюстрирует это положение свободная энер- [c.58]

Из химической термодинамики вы знаете, что самопроизвольно протекают только те процессы, которые приводят к зпиеньшению свободной энергии системы. Если процессы проводятся в условиях постоянства объема и температуры, они должны приводить к уменьшению свободной энергии Гельмгольца (dF < 0). Процессы, протекающие при постоянных давлении и температуре, должны сопровождаться уменьшением свободной энергии Гиббса (dG < 0). Если процессы в поверхностном слое не сопровождаются химическими реакциями, состав системы остается постоянным (Ищ = onst). Рассмотрим, какие процессы в поверхностном слое отвечают указанным условиям. [c.18]

В природе самопроизвольно протекают без затраты работы только те процессы, которые сопровождаются уменьшением свободной энергии — энергии Гиббса . Так, если энергия Гиббса системы в начальном состоянии равна Gi, а в конечном состоянии Gz, то самопроизвольный переход системы из начального состояния в конечное возможен при условии G > Ga и AG—Gi—Gi < 0. Наоборот, переход из конечного состояния в начальное возможен при условии Gi Gj и AG=Ga—Gi>0. Если же Gi=Ga и AG=Ga—Gi=0, то система будет находиться в равновесии. [c.134]

В основу модели Вильсона положено также выражение свободной избыточной энергии Гиббса как функции состава л идкой фазы, но в несколько иной форме, чем при выводе уравнения Вола [c.28]

При выводе уравнения NRTL соотношение для избыточной свободной энергии Гиббса записывается на основе двухжидкостной модели раствора Скотта [83]. В соответствии с этой моделью раствор рассматривается состоящим из молекул двух сортов и избыточная свободная энергия такого раствора представляется состоящей из суммы энергии, переносимой молекулами обоих [c.281]

Из приведенных в [15] расчетов следует, что в жидких монозамещенных амидах дейтерирование молекул увеличивает энергию разрыва водородных связей на величину порядка - 400 Дж на моль ассоциированных связей. В случае замены мочевины дейтеромочевиной это выражается в повышении температуры плавления - на 1 К и в уменьшении свободной молярной энергии (Гиббса) системы на 35 кДж [29]. [c.121]

Значительно сложнее обстоит дело с расчетами стерической составляющей для перекрывающихся адсорбционных слоев полимера. Маккор [7] предложил использовать для этой цели уравнение, связывающее удельную свободную энергию О Гиббса с величиной адсорбции Г полимера в объеме прослойки [c.116]

Зен [42] рассчитал стандартные свободные энергии, энтальпию и энтропию образования цеолитов ломонтита и вайракита, основываясь на данных по равновесию в гидротермальных условиях (табл. 5.4). Для вайракита энтропия образования намного больше, че .тоцененнаяно сумме окислов и равная 81,2 гиббс/моль. Объясняют это подвижностью молекул воды и потерей водородных связей между молекулами воды в цеолите по сравнению с жидко11 водой. [c.421]

Очевидно, с точки зрения свободной энергии по Гиббсу жидкое состояние системы более устойчиво, чем состояние твердого вещества в условиях перегрева (выше точки плавления), и потому разумно применить эти соображения к мицеллам и гидратированным кристаллам ПАВ, находящимся вблизи их точек плавления. Действительно, теплота плавления жирной кислоты или ее эфира равна примерно 1 ккал/молъ метиленовых групп, а теплота растворения твердого алкилсульфата натрия до мицелл составляет 0,9 ккал/молъ этих н е групп [20]. [c.17]

В результате этого процесса образуется новая поверхность, а именно, поверхность у края новой плоскости решетки. Свободная энергия 1 см поверхности, согласно нашему предположению, равна приращению энергии при увеличении поверхности на единицу площади о = V2 (% — < )/(2 ) 1 т. е. равна половине работы раскалывания кубика с ребрами в 1 см. Из 5фавнения Гиббса — Вульфа следует, что [c.96]