自発性の理解
* 自発反応 外部介入なしに自然に発生するものです。それらは熱力学的に好まれています。
* 非分類反応 進行するにはエネルギー入力が必要です。
ギブス自由エネルギー(g)
反応の自発性は、エンタルピーとエントロピーを組み合わせたギブス自由エネルギー変化(ΔG)によって決定されます。
* Δg=Δh -tΔS
どこ:
*ΔG:ギブスの自由エネルギーの変化(自発的な反応に対して陰性)
*ΔH:エンタルピーの変化(熱変化)
* T:ケルビンの温度
*ΔS:エントロピーの変化(障害の変化)
高温の自発性の説明
* 吸熱反応(ΔH> 0): 反応は周囲からの熱を吸収します。
* エントロピー駆動反応(ΔS> 0): 反応は障害の増加につながります。
より高い温度ではなく、より高い温度では自発的であるためには、次の条件を保持する必要があります。
1。ΔH> 0(吸熱): 反応には、熱入力が必要です。
2。ΔS> 0(エントロピーの増加): 反応はより障害になります。
温度が自発性にどのように影響するか
* 低温で: エンタルピー項(ΔH)は、ギブスの自由エネルギー方程式を支配します。 ΔHは陽性であるため、ΔGも陽性であり、反応を非分類します。
* 高温で: エントロピー項(TδS)がより重要になります。 ΔSは陽性であるため、TδS項は陽性ΔHを克服するのに十分な大きさになり、ΔGを負にし、反応を自発的にします。
例:
氷の融解は良い例です。
* ΔH> 0(吸熱): 氷を溶かすには熱が必要です。
* ΔS> 0(エントロピーの増加): 液体水は固体氷よりも乱れています。
低温では、エンタルピーという用語が支配的であり、氷の融解が非分類を行います。より高い温度では、エントロピー項がより重要になり、融解自発的になります。
要約
より高い温度では、より高い温度では自発的であるために反応があります:
*それは吸熱(ΔH> 0)でなければなりません 、それが熱を吸収することを意味します。
*エントロピーの増加につながる必要があります(ΔS> 0) 、つまり、それがより障害になることを意味します。
エントロピー項は、温度が上昇するにつれてますます有意になり、最終的にエンタルピー項を克服し、反応を自発的にします。