Serbest Enerjinin Basınca Bağımlılığı

Standart serbest enerjiler tabloda olduğu gibi 1 atm.de herhangi bir reaktif için 25 oC deki olası reaksiyon için tahmin edilebilir. Bu serbest enerji değerleri diğer basınç ve sıcaklıklardaki serbest enerjilerin hesaplanması için kullanılabilir.

Hal fonsiyonu olan G, basınç ve sıcaklığa bağlı olarak toplam difransiyeli yazılabilir.

dG =G/PTdP + G/TPdT

Ayrıca daha önce

dG = dE + PdV + VdP - TdS - SdT

eşitliğini göstermiştik. Ayrıca sistem tersinmez bir sürece sahipse, TdS = q olacaktır. Bununla beraber, T ve P sabit değildir. Geriye kalan tek sınırlama tersinir süreçlerdeki PV işidir (PdV=-W). Bu şartlar altında birinci yasaya göre dE = q + W, dE = TdS - pdV veya dE - TdS + PdV = 0 dır. Yukarıdaki eşitlikteki üçüncü terim ihmal edildiğinde

dG = VdP - SdT

yazılabilir. Bu eşitlik difransiyel eşitlik ile karşılaştırılırsa aşağıdaki eşitlikler elde edilbilir.

(G/T)P = -S
                (Tersinir Süreçler, yalnızca PV işi söz konusuyken)
(G/P)T = V

Bu iki sonuç, bir bileşiğin serbest enerjisinin basınç ve sıcaklığa bağımlılığını gösteriyor.

Sıvılar ve katılar, gazlarla karşılaştırılırsa küçük moler hacime sahiptirler. Sıvıların ve katıların serbest enerjisinin basınca bağımlılığı pekçok olay için ihmal edilebilir.

Gazlar için serbest enerjinin basınca bağımlılığı önemlidir. Bir ideal gaz için, P ve V ideal gaz kanunu ve serbest nerji değişimi yukarıdaki eşitlik ile ilişkilidir. Bu nedenle;

G2 - G1 = VdP = nRT P1P2 (dP/P) = nRT ln(P2/P1)

Serbest enerji standart halde farklı bir hale değiştiği düşünülebilir. Eğer 1 standart hali gösterirse,

P1 = 1 atm. ve G1 = Go

P2 = P ve G2 = G

1 mol için, yukarıdaki şartlar dikkate alınarak yeniden düzenlenme yapılırsa,

G - Go = RT ln (P/1)

veya

G = Go + RT ln Patm.            (İdeal gaz için, T sabit ve P atmosfer olarak)

P basıncındaki gazın serbest enerjisi, 1 atm. deki serbest nerjisi üzerine ek olarak geleceği sonucunu gösterir. Eğer P, 1 den büyükse pozitif, 1 den küçükse negatif olarak eklenmiş olacaktır.

 

 

 

 


E l e k t r o n i k    K a y n a k l a r