Fizyokimya Gibbs Serbest Enerjisi Konu Anlatımı

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-09-2012

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

09-09-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	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