ギブズの自由エネルギーと熱力学的好感度

ギブス自由エネルギーの変化、またはデルタGは、エネルギー貯蔵結合が形成されるか切断されるときにそれぞれ吸収または放出されるエネルギーです。

デルタGの符号は、エンタルピー、エントロピー、および温度の符号と相対値によって異なります。

デルタ H が負でデルタ S が正の場合、デルタ G はすべての温度で負です。したがって、システムのエントロピーが増加する発熱反応は、常に自発的です。

デルタ H とデルタ S の両方が負の場合、デルタ G は温度によって異なります。負のエンタルピーおよびエントロピー変化を伴う反応は、低温でのみ自発的です。

デルタGは、デルタHとデルタSの両方が正の場合、温度にも依存します。正のエンタルピーおよびエントロピー変化を伴う反応は、より高い温度でのみ自発的である。

デルタHが正でデルタSが負の場合、デルタGは常に正であり、反応はすべての温度で非自発的です。

どの反応混合物組成についても、反応のデルタGは、標準自由エネルギーとRTに反応商の自然対数を掛けた合計です。

反応物と生成物が平衡状態にあるとき、自由エネルギー変化はゼロであり、反応商は平衡定数に等しくなります。したがって、標準の自由エネルギー変化は負のRTLN(K)に等しくなります。

デルタ G naught が 0 より小さい場合、ln(K) は正であり、K は 1 より大きいことを意味します。この場合、生成物の形成は平衡状態で有利に働きます。平衡定数が大きいほど、ギブスの自由エネルギーの減少は大きくなります。

負のデルタG値を持つ反応は、周囲への自由エネルギーの放出を伴い、「エクセルゴニック」反応と呼ばれます。

逆に、デルタGがゼロより大きい場合、ln(K)は負、つまりKは1未満であり、反応の逆方向が有利になります。

正のデルタGを持つ反応は、周囲から自由エネルギーを吸収し、「エンダーゴニック」反応と呼ばれます。