自由エネルギー図の理解
* 自由エネルギー(g): 垂直軸は、システムの安定性の尺度であるギブス自由エネルギーを表します。より低い自由エネルギー値は、より大きな安定性を示します。
* 反応の進行: 水平軸は、左側の反応物から右側の生成物に移動する反応の進行を表します。
* 遷移状態: 図のピークは、遷移状態を表します。遷移状態は、結合が壊れて形成されている反応の最高のエネルギー点です。
* Δg(自由エネルギーの変化): 反応物と生成物間の自由エネルギーの違いは、ΔGで表されます。 負のΔGは、製品の形成を好む自発的な反応を示します。
製品の形成を支持するシナリオ
1。低いΔg(負の値):
*最も基本的な要因:陰性ΔGとの反応は、産物が反応物よりも安定していることを意味します。システムは当然、平衡に達するために製品の形成に向かってシフトする傾向があります。
2。逆反応のためのより高い活性化エネルギー:
*逆反応の活性化エネルギー(エネルギー障壁)(反応物に対する製品)が順方向反応(生成物に対する反応物)のエネルギーよりも大幅に高い場合、順方向反応が好まれます。反応物は、その逆よりも製品に変わる方が簡単です。
3。条件の変更(Le Chatelierの原則):
* 温度:
* 発熱反応(ΔH陰性): 温度の低下は、製品の形成を支持します。
* 吸熱反応(ΔH陽性): 温度の上昇は、製品の形成を支持します。
* 圧力:
*反応がガスを含み、製品側にガスのモルが増えている場合、圧力を上げると製品の形成が促進されます。
*反応がガスを含み、反応物側にガスのモルが増えている場合、圧力を減らすと製品の形成が促進されます。
* 濃度:
*反応物の濃度を上げると、生成物の形成が促進されます。
*製品の濃度を減らすことは、製品の形成を支持します。
自由エネルギー図で視覚化:
* 低いΔg: 製品は、図の反応物よりも低いエネルギーレベルになります。
* より高い逆活性化エネルギー: 逆反応の図のピークは、順方向反応のピークよりも高くなります。
重要な注意: 反応が製品の形成を好む場合でも、すべての反応物が製品に変わることを意味しません。平衡とは、前方反応と逆反応の速度が等しくなり、反応物と生成物が一定の比率になることを意味します。
分析したい特定の自由エネルギー図がある場合はお知らせください。解釈するお手伝いをいたします。