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反応がエントロピー駆動型エンタルピーであるか、両方とエネルギーによってどのようにわかりますか?

反応がエンタルピー、エントロピー、またはその両方によって駆動されるかどうかを判断する方法は次のとおりです。

エンタルピーとエントロピーの理解

* エンタルピー(ΔH): 反応の熱変化を表します。

* 発熱反応(ΔH<0): 周囲に熱を放出し、暖かく感じさせます。

* 吸熱反応(ΔH> 0): 周囲から熱を吸収し、冷たく感じさせます。

* エントロピー(ΔS): システムの障害またはランダム性の程度を表します。

* 陽性エントロピー変化(ΔS> 0): 製品は反応物よりも乱れています。

* 負のエントロピー変化(ΔS<0): 製品は反応物よりも注文されています。

ギブス自由エネルギー(Δg)

反応の自発性は、ギブス自由エネルギー(ΔG)の変化によって決定されます。ギブスの自由エネルギーの方程式は次のとおりです。

Δg=Δh -tΔS

どこ:

* t ケルビンの温度です。

結果の解釈

* 自発反応(Δg<0): 反応は、エネルギーの外部入力なしで発生します。

* 非麻痺反応(Δg> 0): エネルギーが追加されない限り、反応は発生しません。

* 平衡(Δg=0): 反応は、前方反応と逆反応の速度が等しいバランスポイントにあります。

駆動力の決定

1。ΔH:を分析します

*ΔHが陰性(発熱)の場合、エンタルピーが反応を好みます。

*ΔHが陽性(吸熱)の場合、エンタルピーは反応に反対します。

2。ΔSを分析:

*ΔSが陽性の場合、エントロピーは反応を好みます(より多くの障害)。

*ΔSが陰性の場合、エントロピーは反応に反対します(障害の少ない)。

3。温度を考慮してください:

*高温では、ギブス自由エネルギー方程式のTΔS項がより重要になります。 エントロピーは、エンタルピーの変化が好ましくない場合でも反応を促進できます。

*低温では、エンタルピーという用語が支配します。

例:

* 氷の融解: 吸熱(ΔH> 0)が、液体水がより乱れているため、エントロピーは増加します(ΔS> 0)。 0°Cを超える温度では、エントロピー項が支配し、融解します。

* 塩の形成: より秩序化された結晶構造の形成により、発熱(ΔH<0)およびエントロピーは減少します(ΔS<0)。ただし、エンタルピーの変化は通常はるかに大きく、塩の形成を自発的にします。

結論:

反応がエンタルピー、エントロピー、またはその両方によって駆動されるかどうかを判断するには、ΔHとΔSの兆候、温度、およびギブス自由エネルギーへの影響を考慮してください。自発反応には負のΔGがあることを忘れないでください。

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