Diferença entre energia livre e energia livre padrão

Energia livre versus energia sem padrão padrão

O que é energia livre?

A quantidade de trabalho que um sistema termodinâmico pode realizar é conhecida como energia livre. A energia livre pode ser descrita usando dois termos, energia livre de Helmholtz e energia livre de Gibbs. Na química, quando usamos a palavra "energia livre", isso significa energia livre de Gibbs. Na física, a energia livre refere-se à energia livre de Helmholtz. Ambos os termos estão descritos abaixo.

A segunda lei da termodinâmica está relacionada à entropia, e diz: "a entropia do universo aumenta em um processo espontâneo. "A entropia está relacionada à quantidade de calor gerado; Essa é a medida em que a energia foi degradada. Mas, de fato, a quantidade de transtorno extra causada por uma determinada quantidade de calor q depende da temperatura. Se já é muito quente, um pouco de calor extra não cria muito mais desordem, mas se a temperatura for muito baixa, a mesma quantidade de calor causará um aumento dramático no transtorno. É, portanto, mais apropriado para escrever,

ds = dq / T

Para analisar a direção da mudança, temos que considerar mudanças no sistema e nos arredores. A seguinte desigualdade de Clausius mostra o que acontece quando a energia calorífica é transferida entre o sistema e o entorno. (Considere que o sistema está em equilíbrio térmico com o ambiente à temperatura T)

dS - dq / T ≥0. … (1)

Se o aquecimento for feito em volume constante, podemos escrever a equação acima (1) da seguinte maneira. Esta equação expressa o critério de uma reação espontânea ocorrer apenas em termos de funções estatais.

dS - dU / T ≥0

A equação pode ser rearranjada para obter a seguinte equação.

TdS ≥dU (Equação 2), e, portanto, pode ser escrito como

dU - TdS ≤0

A expressão acima pode ser simplificada pelo uso do termo Helmholtz energy, A, que pode ser definido como

A = U-TS

Das equações acima, podemos derivar um critério para uma reação espontânea como dA ≤0. Isto indica que, uma mudança em um sistema a temperatura e volume constantes é espontânea se dA ≤0. Portanto, a mudança é espontânea quando corresponde a uma diminuição da energia de Helmholtz. Portanto, esses sistemas se movem em um caminho espontâneo, para dar um valor A inferior.

A energia livre de Gibbs está relacionada com as mudanças que ocorrem a pressão constante. Quando a energia térmica é transferida a pressão constante, há apenas o trabalho de expansão; portanto, modificamos e escrevemos a equação 2 da seguinte forma.

TdS ≥ dH

Esta equação pode ser rearranjada para dar dH-TdS≤0. Com o termo energia livre Gibbs, G, esta equação pode ser escrita como

G = H-TS

--3 ->

A temperatura e pressão constantes, as reações químicas são espontâneas na direção da redução da energia livre de Gibbs. Portanto, dG ≤0

O que é Standard Free Energy?

A energia livre padrão é a energia livre definida em condições padrão. As condições padrão são a temperatura, 298 K; pressão, 1 atm ou 101. 3 kPa; e todos os solutos a 1 M de concentração. A energia livre padrão é denotada como Go.

Qual a diferença entre Free Energy e Standard Free Energy? • Na química, a energia livre é referida à energia livre de Gibbs. Está relacionado com as mudanças que ocorrem a pressão constante. A energia livre padrão é a energia livre definida em condições padrão. • Portanto, a energia livre padrão é dada a uma temperatura de 298K e uma pressão de 1 atm, mas o valor de energia livre pode variar dependendo da temperatura e pressão.