Page 235 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

235

Судити про можливість самовільного перебігу процесу можна за знаком

енергії Гіббса. Якщо енергія утворення сполуки ∆G утв < 0, тобто під час

взаємодії вільна енергія зменшується, то процес термодинамічно можливий,

якщо ∆G утв > 0 – то він неможливий, якщо ∆G утв = 0, то система перебуває у

стані хімічної рівноваги. Отже, напрошується наступний висновок, що процеси

самовільно можуть протікати лише зі зменшенням вільної енергії. Це

формулювання справедливе як для ізольованих, так і відкритих систем.

Відповідно до рівняння: ∆G = ∆H – T×∆S самовільному перебігу процесу

сприяє зменшення ентальпії та збільшення ентропії системи, тобто коли ∆H < 0

і ∆S > 0 (щоб значення ∆G було мінусовим). Зміна значень показників ентальпії

та величини енергії Гіббса, як і зміна ентропії системи, не залежать від шляху

процесу і дорівнює різниці між сумою стандартних енергій Гіббса утворення

продуктів реакції та сумою стандартних енергій Гіббса з врахуванням

стехіометричних коефіцієнтів вихідних речовин, що утворюються:

ΔG х.р. = ∑ΔG утв, прод − ∑ΔG утв, вих. речовин (6.9)

Енергія Гіббса хімічної реакції загального вигляду записується як:

dD + bB = lL + mM, (6.10)

де символами B, D, L, M зашифровані формули речовин, а буквами b, d, l, m – кое-

фіцієнти перед ними. Відтак зміна енергії Гіббса розраховується згідно з

формулою:

∆G реакц = lG утв, L + mG утв, M – dG утв D – bG утв, B. (6.11)

Енергія Гіббса ∆G утворення простої речовини приймається рівною

нулю.

Вираз залежності ентальпії ∆H від температури T, ∆H°(T) = f (T), з

використанням визначеного інтеграла дозволяє отримати рівняння Кірхгофа в

інтегральній формі, яке можна застосувати для розрахунків теплового ефекту за

конкретної температури:

+
0
 H 0 ( ) =  H 298  T  C 0 ( )dT , (6.12)
T
T
298 p