Nyckelekvationen:
* ΔG =ΔH - TΔS
Där:
* ΔG är förändringen i Gibbs fri energi (negativt betyder spontan)
* ΔH är förändringen i entalpi (värmeförändring, negativt medel exotermiskt)
* t är temperaturen i Kelvin (298 K i ditt fall)
* ΔS är förändringen i entropi (störning, positiv betyder mer störning)
Hur man bestämmer om en reaktion är spontan vid 298 K:
1. entalpi (ΔH): Om reaktionen är exoterm (frigör värme, ΔH är negativ) bidrar den till spontanitet.
2. entropi (ΔS): Om reaktionen ökar störningen (ΔS är positiv) bidrar den också till spontanitet.
3. temperatur (t): Vid högre temperaturer blir entropi -termen (TΔS) mer betydande.
Så här fungerar det:
* negativ ΔG: Reaktionen är spontan. Systemet rör sig mot ett lägre fritt energitillstånd.
* Positiv ΔG: Reaktionen är icke-spontan. Energiinmatning krävs för att reaktionen ska inträffa.
* ΔG =0: Reaktionen är vid jämvikt; Ingen nettoförändring observeras.
Exempel:
Låt oss säga att du har en reaktion där:
* ΔH =-50 kJ/mol (exoterm)
* ΔS =+100 J/mol · k (ökad störning)
Vid 298 K:
* ΔG =-50 kJ/mol - (298 K) (+100 J/mol · k)
* ΔG =-50 kJ/mol - 29,8 kJ/mol
* ΔG =-79,8 kJ/mol
Eftersom ΔG är negativ är reaktionen spontan vid 298 K.
Viktiga anteckningar:
* Detta berättar om en reaktion * kan * hända, inte * hur snabbt * det kommer att hända.
* Reaktionen kan vara termodynamiskt gynnad men kinetiskt långsam, vilket innebär att det kan ta lång tid att nå jämvikt.
* Ekvationen står inte för katalysatorer, vilket kan påskynda reaktioner utan att ändra deras spontanitet.
Låt mig veta om du vill utforska mer specifika reaktioner eller ha andra frågor!
