17.7
Bir reaksiyonun sabit sıcaklık ve basınçta kendiliğinden olması için Gibbs serbest enerjisindeki değişim, ΔG, sıfırdan küçük olmalıdır. ΔG'nin işareti işaretlere ve entalpi, entropi ve sıcaklığın göreceli değerlerine bağlıdır. Entalpi, reaksiyon çevreye ısı saldığında kendiliğindenliği desteklerken, sistemde daha fazla düzensizlik olduğunda entropi kendiliğindenliği destekler.
Sodyum hidroksit ile hidroklorik asit arasındaki reaksiyonda olduğu gibi ΔH negatif ve ΔS pozitifse, ΔG tüm sıcaklıklarda negatiftir. Bu nedenle, sistemin entropisinin arttığı ekzotermik reaksiyonlar her zaman kendiliğinden olur. Hem ΔH hem de ΔS negatifse, ΔG sıcaklığa bağlıdır.
Sistemin entropisinin azaldığı bir ekzotermik reaksiyon olan suyun buza dönüşmesini düşünün. Suyun donma noktasının altındaki sıcaklıklarda, su kendiliğinden donarak ısıyı açığa çıkarır ve daha düzenli hale gelir. Bu nedenle, negatif entalpi ve entropi değişiklikleri içeren reaksiyonlar yalnızca düşük sıcaklıklarda kendiliğinden gerçekleşir.
ΔG, hem ΔH hem de ΔS pozitifse sıcaklığa da bağlıdır. Yaygın bir örnek, katı amonyum nitratın suda çözündüğü ve çevredeki ısıyı emdiği kimyasal bir soğuk pakettir. Bu endotermik reaksiyon, sistem bozukluğunun artması nedeniyle oda sıcaklığında kendiliğinden ilerler.
Bu nedenle, pozitif entalpi ve entropi değişikliklerine sahip reaksiyonlar yalnızca daha yüksek sıcaklıklarda kendiliğinden gerçekleşir. Sıcaklık, TΔS ΔH'den küçük olacak şekilde düşürülürse, ΔG pozitif olur ve reaksiyon spontan olmaktan çıkar. ΔH pozitif ve ΔS negatif olduğunda, ΔG her zaman pozitiftir ve reaksiyon tüm sıcaklıklarda spontan değildir.
Bir işlemin spontanlığı, sistemin sıcaklığına bağlıdır. Örneğin, faz geçişleri, söz konusu maddenin sıcaklığına bağlı olarak kendiliğinden bir yönde v…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.