MolDraw › Kimya araçları › Gibbs Serbest Enerjisi Hesaplayıcı

Gibbs Serbest Enerjisi Hesaplayıcı (ΔG = ΔH − TΔS)

Kısaca: Gibbs serbest enerjisi hesaplayıcı: ΔG = ΔH − TΔS denklemini ΔG, ΔH, T veya ΔS için çözün, geçiş sıcaklığını bulun, ΔG° ile K arasında dönüşüm yapın ve ΔG’yi standart olmayan koşullar için düzeltin. Ücretsizdir, web tarayıcınızda çalışır ve indirme gerektirmez.

Dördüncüsünü bulmak için ΔG, ΔH, T ve ΔS’den herhangi üçünü girin. ΔS J veya kJ, T ise °C veya K cinsinden olabilir. Sonuç, sürecin istemli olup olmadığını, dört işaret durumundan hangisinin geçerli olduğunu ve geçiş sıcaklığını gösterir. Diğer sekmeler ΔG°'yi K’ye dönüştürür (çok büyük değerler için bile bilimsel gösterimle) ve ΔG = ΔG° + RT ln Q’yu uygular.

Hızlı yanıt: ΔG = ΔH − TΔS. Haber süreci: ΔH° = −92,2 kJ/mol, ΔS° = −198,7 J/(mol·K), dolayısıyla ΔG° = −92,2 − 298,15 × (−0,1987) = −33,0 kJ/mol ve K = 6,0 × 10⁵. 464 K’nin üzerinde istemli olmaktan çıkar.

Üç değeri doldurun ve bulmak istediğinizi boş bırakın.

Gibbs serbest enerjisi formülleri

ΔG = ΔH − TΔS geçiş sıcaklığı (ΔG = 0): T = ΔH / ΔS ΔG° = −RT ln K = −2.303RT log K K = e^(−ΔG°/RT) ΔG = ΔG° + RT ln Q

R = 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹ ve T kelvin cinsindendir. ΔH ve ΔG genellikle kJ/mol, ΔS ise J/(mol·K) cinsindendir; bu yüzden birleştirmeden önce ΔS’yi 1000’e bölün. ΔG < 0, sürecin o sıcaklıkta istemli olduğu anlamına gelir. Ne kadar hızlı ilerlediği hakkında hiçbir şey söylemez.

İstemlilik: dört işaret durumu

ΔHΔSΔG = ΔH − TΔSİstemli mi?Örnek
− (ekzotermik)+Her zaman negatifTüm sıcaklıklarda2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
+ (endotermik)−Her zaman pozitifHiçbir zaman (ters yön istemli)3O₂ → 2O₃
−−Düşük T’de negatifT = ΔH/ΔS’nin altındaN₂ + 3H₂ → 2NH₃; suyun donması
++Yüksek T’de negatifT = ΔH/ΔS’nin üzerindeCaCO₃ → CaO + CO₂; buzun erimesi

298,15 K’de ΔG° ve K

ΔG° (kJ/mol)K
−1003.3 × 10¹⁷
−505.8 × 10⁸
−203.2 × 10³
−1056.5
−57.52
01
+50.133
+100.0177
+203.1 × 10⁻⁴
+501.7 × 10⁻⁹
+1003.0 × 10⁻¹⁸

25 °C’de ΔG°'nin her 5,71 kJ/mol’ü K’yi 10 kat değiştirir.

Çözümlü örnekler

25 °C’de Haber süreci

N₂ + 3H₂ → 2NH₃: ΔH° = −92,2 kJ/mol, ΔS° = −198,7 J/(mol·K).

ΔG° = −92,2 − 298,15 × (−0,1987) = −92,2 + 59,2

ΔG° = −33,0 kJ/mol (istemli)

NH₃ oluşumu hangi sıcaklığın üzerinde istemsizdir?

ΔH ve ΔS’nin ikisi de negatiftir; bu yüzden yalnızca T = ΔH/ΔS’nin altında istemlidir.

T = −92 200 / −198,7

T = 464 K (191 °C)

Kireç taşının ayrışması (NEET tarzı)

CaCO₃ → CaO + CO₂: ΔH° = +178,3 kJ/mol, ΔS° = +160,5 J/(mol·K).

T = 178 300 / 160,5

1111 K (838 °C) üzerinde istemli

ΔG°'den K

298,15 K’de ΔG° = −33,0 kJ/mol.

ln K = 33 000 / (8,314 × 298,15) = 13,31

K = 6,0 × 10⁵

Ka’dan ΔG° (JEE tarzı)

Asetik asit: 25 °C’de Ka = 1,8 × 10⁻⁵.

ΔG° = −8,314 × 298,15 × ln(1,8 × 10⁻⁵) = −2479 × (−10,93)

ΔG° = +27,1 kJ/mol

Standart olmayan koşullar

298,15 K’de ΔG° = −33,0 kJ/mol ve Q = 100.

ΔG = −33,0 + 8,314 × 298,15 × ln 100 / 1000 = −33,0 + 11,4

ΔG = −21,6 kJ/mol (hâlâ ileri yönde)

Birimler ve sık yapılan hatalar

Enerji diyagramları veya tepkimeler mi çiziyorsunuz? Ücretsiz çevrimiçi kimyasal yapı editörü MolDraw’da tepkimeleri, mekanizmaları ve laboratuvar düzeneklerini çizin.

MolDraw editörünü aç

Sık sorulan sorular

Gibbs serbest enerjisi nasıl hesaplanır?

T kelvin cinsinden ve ΔS kJ/(mol·K)'ye çevrilmiş olarak ΔG = ΔH − TΔS denklemini kullanın. 298,15 K’de Haber süreci için: ΔG° = −92,2 − 298,15 × (−0,1987) = −33,0 kJ/mol.

Negatif ΔG ne anlama gelir?

Süreç bu koşullarda ileri yönde istemlidir (termodinamik olarak elverişlidir). Pozitif ΔG ters yönün elverişli olduğu anlamına gelir. ΔG = 0 dengeyi gösterir.

Bir tepkimenin istemli hâle geldiği sıcaklığı nasıl bulurum?

ΔG = 0 alın: T = ΔH/ΔS. Bu geçiş yalnızca ΔH ve ΔS aynı işaretliyse vardır. CaCO₃’ün ayrışması için T = 178 300 / 160,5 = 1111 K.

ΔG° ile denge sabiti arasında nasıl bir ilişki vardır?

ΔG° = −RT ln K. Negatif ΔG°, 1’den büyük K verir (ürünler lehine); pozitif ΔG°, 1’den küçük K verir. 25 °C’de her 5,71 kJ/mol K’yi on kat değiştirir.

ΔG ile ΔG° arasındaki fark nedir?

ΔG°, her şeyin standart hâlinde olduğu serbest enerji değişimidir. ΔG ise gerçek karışım için geçerlidir: ΔG = ΔG° + RT ln Q. Tepkime ilerledikçe Q, K’ye ve ΔG sıfıra yaklaşır.

ΔS’yi neden 1000’e bölmem gerekiyor?

Entropi genellikle J/(mol·K), entalpi ise kJ/mol cinsinden tablolanır. ΔS’yi 1000’e bölmek her iki terimi kJ/mol’e getirir, böylece çıkarılabilirler.

İlgili kimya araçları

Son güncelleme: