自由エネルギー図
* 自由エネルギー(g): 垂直軸は、システムのギブス自由エネルギーを表します。
* 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、反応中の最高のエネルギー点である遷移状態を表します。
* 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。 負のΔGは、製品の形成を好む自発的な反応を示します。 陽性ΔGは、反応物の形成を好む非種子反応を示します。
反応物を支持するシナリオ
自由エネルギー図に基づいて、平衡反応におけるより多くの反応物の形成を支持するシナリオは次のとおりです。
1。陽性ΔG(自由エネルギーの変化): 製品の自由エネルギーが反応物の自由エネルギーよりも高い場合(ΔGが陽性です)、反応は非分類です。これは、システムが反応物を支持することを意味します。
2。高活性化エネルギー: 非常に高い活性化エネルギー(反応物と遷移状態のエネルギーの違い)は、反応が進行することを困難にします。 これにより、反応物が効果的に遅くなり、反応物が支持されます。
3。反応物と生成物間の自由エネルギーの大きな違い: ΔGが陰性(製品を支持する)であっても、反応物と製品の自由エネルギーの非常に大きな違いは、均衡を製品に強くシフトします。これは、平衡定数(k)が非常に大きく、反応物の濃度が非常に低くなることを意味します。
要約:
* 陽性ΔGは常に反応物を好みます。
* 高い活性化エネルギーは前方反応を妨げ、反応物も好む。
* 反応物と生成物間の自由エネルギーの大きな違いは、たとえ陰性であっても、非常に低い反応物濃度をもたらす可能性があります。
例:
+10 kJ/molのΔGとの反応を考えてください。これは、製品が反応物よりも高い自由エネルギーを持っていることを意味します。 平衡は反応物の側面に大きく横たわっています。
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