Naíng lượng tự do G (Free Energy)
• ∆Stoơng coơng = ∆Sheơ thông- ∆H/ T
• Hay: -T∆Stoơng coơng = ∆H - T∆Sheơ thông
• Bi ûu dieên khái nieơm biên đoơi cụa entropy toơng ể
baỉng moơt đái lượng gĩi là naíng lượng tự do
Gibb: ∆G = -T∆Stoơng coơng (*)
• Ta có: ∆G = ∆H - T∆S
• Như vaơy, thay vì xem xét sự biên đoơi cụa entropy toơng coơng cuạ cạ heơ thông và mođi trường xung
quanh, nay ta chư xét sự biên đoơi cụa naíng lượng tự
do G cụa bạn thađn heơ thông đeơ dự đoán moơt biên đoơi có xạy ra tự nhieđn hay khođng.
77
• Dâu trừ (-) ở * cho thây naíng lượng tự do
giạm khi entropy toơng coơng taíng. Như vaơy, tái áp suât và nhieơt đoơ khođng đoơi, chieău cụa moơt biên đoơi tự nhieđn là chieău làm giạm naíng lượng tự do.
78
• Biên đoơi enthalpy Biên đoơi entropy Biên đoơi xạy ra tự nhieđn?
• ---
• Toạ nhieơt (∆H<0) Taíng (∆S>0) Có, ∆G<0
• Toạ nhieơt (∆H<0) Giạm (∆S<0) Có, nêu |T∆S| <
|∆H|,
∆G<0
• Thu nhieơt (∆H>0) Taíng (∆S>0) Có, nêu T∆S> ∆H,
∆G<0
• Thu nhieơt (∆H>0) Giạm (∆S<0) Khođng, ∆G>0
79
• Ví dú: Quá trình đođng đaịc cụa nước tái
0oC(273.15 K) và 1 atm có
∀ ∆Hđđ = -∆Hnc = -6.00 kJ.mol-1
∀ ∆Sđđ = -∆Snc = -21.97 J.K-1.mol-1= -21.97.10-3 kJ.K-1.mol-1
• Thê các giá trị tređn vào bieơu thức cụa ∆G:
∀ ∆Gđđ = ∆Hđđ - T∆Sđđ
• Ta có: ∆Gđđ = -6.00 kJ.mol-11- {(273.15
K)× (-21.97.10-3 kJ.K-1.mol-11)}
• = 0.00 kJ.mol-1
• Như vaơy: Moơt phạn ứng cađn baỉng tái nhieơt đoơ
và áp suât khođng đoơi có ∆G=0
• Đieău này cho phép ta dự đoán được nhieơt đoơ
80