Для определения возможности самопроизвольного протекания химического процесса используется термодинамический потенциал, называемый энергией Гиббса ( ). Правильный ответ Самопроизвольно протекает реакция, для которой изменение энергии Гиббса меньше нуля ( ). Подробное объяснение состояний системы Направление химической реакции зависит от соотношения энтальпийного и энтропийного факторов, которые объединяются в уравнении: Где:
- — изменение энтальпии (тепловой эффект); — абсолютная температура в Кельвинах; — изменение энтропии (степень беспорядка системы).
В зависимости от значения возможны три варианта состояния системы:
- (Отрицательное значение)
Процесс является экзергоническим. Реакция протекает самопроизвольно в прямом направлении. Это означает, что система переходит из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, высвобождая свободную энергию для совершения работы. - (Положительное значение)
Процесс является эндергоническим. Самопроизвольное протекание реакции в данных условиях невозможно. Для того чтобы такая реакция пошла, необходимо подведение энергии извне. При этом самопроизвольно может протекать обратная реакция. -
Система находится в состоянии химического равновесия. Скорости прямой и обратной реакций равны, и видимых изменений в системе не происходит.
Влияние внешних условий Стоит учитывать, что знак может меняться при изменении температуры. Например, если реакция эндотермическая ( ), но сопровождается ростом энтропии ( ), она может стать самопроизвольной только при достижении достаточно высокой температуры, когда член превысит значение . Хотите, я помогу рассчитать изменение энергии Гиббса для конкретной химической реакции по справочным данным?