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どの条件が、ΔGΔHTδSであるギブス自由エネルギー方程式の自発的な化学反応またはプロセスをもたらす可能性が最も高いですか?

Gibbs自由エネルギー方程式Δg=ΔH -TΔSは、反応が自発的であるかどうかを教えてくれます。これは、自発性を支持する条件の内訳です:

* 陰性Δg: 自発的な反応は、負のギブス自由エネルギーの変化をもたらします(Δg<0)。これは、製品の反応物よりも自由エネルギーが低いことを意味します。

負のΔgにつながる因子:

1。発熱反応(ΔH<0): 熱(負のエンタルピー変化)を放出する反応は、自発性に寄与します。これは、システムがエネルギーを失い、製品をより安定させるためです。

2。エントロピーの増加(ΔS> 0): 障害またはランダム性(陽性エントロピーの変化)を増加させる反応も自発性を支持します。これは、製品が反応物よりも多くの配置を持っているため、より可能性が高いためです。

方程式を分析しましょう:

* ΔH(エンタルピー): 上記のように、負のΔH(発熱)は自発性を好みます。

* t(温度): 温度は重要な役割を果たします。 より高い温度は、エントロピーの効果を増幅します。

* ΔS(エントロピー): 陽性ΔS(障害の増加)は自発性を支持します。

これらの要因がどのように相互作用するかは次のとおりです

* エントロピーの増加との発熱反応(ΔH<0、ΔS> 0): これらの反応は、すべての温度で常に自発的です。

* エントロピーの増加との吸熱反応(ΔH> 0、ΔS> 0): これらの反応は、高温で自発的になります。陽性エントロピー項は、正のエンタルピー項よりも大きくなり、負のΔGになります。

* エントロピーの減少による発熱反応(ΔH<0、ΔS<0): これらの反応は低温で自発的です。負のエンタルピー項は、負のエントロピー項を支配します。

* エントロピーの減少による吸熱反応(ΔH> 0、ΔS<0): これらの反応は決して自発的ではありません。エンタルピー項とエントロピー項の両方が陽性ΔGに寄与します。

要約すると、反応は次の場合に自発的である可能性が高くなります:

* 熱を放出します(発熱、ΔH<0)。

* それは障害を増加させます(陽性エントロピー、ΔS> 0)。

* 温度は、好ましくないエンタルピー変化を克服するのに十分な高さです(吸熱反応の場合)。

Gibbs自由エネルギー方程式は、自発性の熱力学的予測を提供することに留意してください。 反応速度論などの他の要因も、反応が発生する速度に影響を与える可能性があります。

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