17.10
Hem denge sabiti hem de standart serbest enerji değişimi, bir reaksiyonun ürün mü yoksa reaktif yönünde mi kazançlı olduğunu belirlemek için kullanılabilir. Herhangi bir reaksiyon karışımı bileşimi için, reaksiyon için delta G, standart serbest enerjinin ve RT çarpı reaksiyon bölümünün doğal logaritmasının toplamıdır. Reaktantlar ve ürünler dengede olduğunda, serbest enerji değişimi sıfırdır ve reaksiyon katsayısı denge sabitine eşittir.
Yani standart serbest enerji değişimi negatif RT ln K'ye eşittir. Delta G sıfırdan küçükse, ln K pozitiftir, yani K 1'den büyüktür. Bu durumda, dengede ürün oluşumu tercih edilir.
Denge sabiti ne kadar büyükse, serbest enerji o kadar negatiftir. Örneğin, dinitrojen tetroksitin K'nin 1, 34 10¹⁷ 298 kelvin'deki parçalanmasını ele alalım. Bilinen değerleri denkleme koyarsak, reaksiyon için standart serbest enerji mol başına 98 kilojul'e eşittir ve ürün oluşumu tercih edilir.
Tersine, eğer delta G sıfırdan büyükse ln K negatiftir, yani K 1'den küçüktür ve reaksiyonun ters yönü tercih edilir. Mol başına 141, 6 kilojul delta G'ye sahip olan 298 kelvin'deki sülfür trioksit gazının parçalanmasını düşünün. Denklem yeniden düzenlenebilir, böylece ln K, negatif delta G bölü RT'ye eşittir.
Bilinen değerleri denkleme koyup e'yi sonucun gücüne yükselterek, K'nın çok küçük olduğu görülür ve bu da reaktantın tercih edildiğini gösterir. Özellikle, sıcaklık değişirse, denge sabiti de değişecektir. Denge sabitinin sıcaklık bağımlılığı, X ile reaksiyon için sıfır delta G'yi doğrudan ilişkilendiren denklemden türetilebilir.
Delta G boşluğu, standart entalpi eksi sıcaklık çarpı standart entropi ile değiştirilebilir. Her iki tarafı da negatif RT ile bölersek, ln K eşittir negatif delta H bölü RT artı delta S bölü R olur. Bu denklem, K'nin doğal logaritmasının kelvinlerde sıcaklığın tersine karşı R üzerinde negatif delta H eğimi ve R üzerinde delta S'nin y-kesişimi ile çizilebildiği düz bir çizgi şeklindedir.
K değerleri biraz farklı iki sıcaklıkta ölçülürse, bu grafik, sınırlı bir sıcaklık aralığında sabit kaldığı varsayılarak, entalpi değişimini hesaplamak için de kullanılabilir.
Bir işlemin serbest enerji değişimi, itici gücünün bir ölçüsü olarak görülebilir. ΔG için negatif bir değer, ileri yönde işlem için bir itici gücü tem…
Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.