Spontana reaktioner:
* Detta är reaktioner som förekommer naturligt utan någon extern energiinmatning.
* De fortsätter i en riktning som leder till ett mer stabilt tillstånd.
* Exempel:
* En boll som rullar nedförsbacke
* Issmältning vid rumstemperatur
* Rost bildas på järn
Gratis energi (Gibbs Free Energy):
* En termodynamisk mängd som representerar den maximala mängden arbete som ett system kan utföra vid konstant temperatur och tryck.
* Det betecknas med symbolen "G" och beräknas med formeln: g =h - ts , var:
* H är entalpin (systemets värmeinnehåll)
* T är temperaturen (i Kelvin)
* S är entropin (mått på störning)
Anslutningen:
* spontana reaktioner resulterar alltid i en minskning av fri energi (ΔG <0). Detta betyder att systemet blir mer stabilt.
* Icke-spontana reaktioner har en positiv förändring i fri energi (ΔG> 0). De kräver att energiinmatning ska ske.
* Reaktioner vid jämvikt har en förändring i fri energi på noll (ΔG =0). Det finns ingen nettoförändring i systemet.
i enklare termer:
* Free Energy berättar "drivkraften" för en reaktion.
* Om en reaktion frigör fri energi (ΔG är negativ) är den spontan. Systemet vill släppa den energin för att bli mer stabil.
* Om en reaktion kräver fri energi (ΔG är positiv) är den icke-spontan. Du måste tillhandahålla energi för att det ska hända.
Exempel:
* brinnande bränsle: Detta är en spontan reaktion med en stor negativ ΔG. Den frisatta energin är i form av värme och ljus.
* fotosyntes: Detta är en icke-spontan reaktion med en positiv ΔG. Det kräver energi från solljus för att omvandla koldioxid och vatten till glukos.
Nyckelpunkter att komma ihåg:
* Fri energiförändring är ett mått på spontanitet, inte reaktionshastigheten. En spontan reaktion kan vara mycket långsam.
* Fri energiförändring är beroende av temperatur och tryck.
* Begreppet fri energi är avgörande för att förstå kemiska reaktioner, biologiska processer och till och med bildandet av stjärnor.
Låt mig veta om du vill ha mer information om någon aspekt av detta anslutning!
