Fizyokimya Gibbs Serbest Enerjisi Konu Anlatımı
 

Fizyokimya Gibbs Serbest Enerjisi Konu Anlatımı
Fizyokimya Gibbs Serbest Enerjisi Konu Anlatımı
Bazı reaksiyonlar çevreye ısı yayıyordur ve DH
< 0 olduğundan reaksiyon kendiliğinden oluşur yani istemlidir. Başka bir
raeaksiyon ise sistemin düzensizliğinin artması nedeniyle DS > 0 oluyor ve yine reaksiyon kendiliğinden
gerçekleşiyor. Bu olayları tam olarak açıklayabilmek aralarında bir bağlantı
kurabilmek için yeni bir terime ihtiyamız vardır. Buda gibbs serbest enerjisidir
ve G işareti ile tanımlanır.
Daha önce öğrendiğimiz formülleri bir kere daha
gözden geçirecek olursak Sabit basınç altında bir reaksiyonun oluşumu sırasında
ısı değişimi entalpi değişimine eşittir.
qp=DHçevre
Sabit basınç ve sıcaklık altında DSçevre aşağıdaki formül ile hesaplanıyordu. Buradaki DH reaksiyonun entalpi değişimi, T ise mutlak
sıcaklık
DSçevre = – DH/T
Toplam entropi değişimi

DStoplam = DS sistem + DSçevre
DStoplam = DS sistem – DH/T eşitliğin her iki
tarafı (-T) ile çarpılırsa
-TDStoplam =
DH -
TDS bağıntısı elde edilir ve bu bağıntı gibbs serbest enerjisi
ile bir reaksiyonun kendiliğinden olup oluşmayacağını açıklamak amacı ile
kullanılır.
Serbest enerji
G = H-TS
ifadesi ile tanımlanır.
Sabit basınç ve sıcaklıkta reaksiyonun serbest
enerji değişimi
DG = DH – TDS olarak tanımlanır.
-TDStoplam =
DH -
TDS
DG = -TDStoplam şeklinde bağlantı kurulabilir. Peki ne anlama
gelmektedir bu formüller .
Bunu da şöyle özetliyebiliriz.

• Kendiliğinden olan değişimlerde sistemin serbest enerjisi azalır.

DStoplam > 0 olacağından – TDS< 0 olacaktır.
Böylelikle sabit basınç ve sıcaklık altında
- TDS< 0 olduğundan DG< 0
olacaktır.
DG negatif ise reaksiyon kendiliğinden oluşur.

• Dengede bir sistemde DStoplam =0 olacağından , – TDS = 0 ve DG = 0
  olacaktır.

DG = 0 sistem dengededir.

• DG
  > 0
  ise reaksiyon kendiliğinden oluşmaz.

Özetle bir reaksiyonun
kendiliğinden olabilmesi için DG� nin negatif olması
gerekmektedir. Buda DH < 0 veya DS> 0 olması ile sağlanabilir.
Hesaplama
yaparken bileşiklerin standart serbest oluşum enerjisi ( DGº) hesaplanırken
DGº = (DGºürünler – DGº reaktantlar )
şeklinde hesaplanabilir. Burada dikkat edilmesi gereken şey elementlerin
(O2, N2 gibi) standart serbest oluşum entalpiler 0�dır