L'equazione chiave:
* ΔG =ΔH - TΔS
Dove:
* ΔG è il cambiamento nell'energia libera di Gibbs (negativo significa spontaneo)
* ΔH è il cambiamento nell'entalpia (cambiamento di calore, negativo significa esotermico)
* T è la temperatura in Kelvin (298 K nel tuo caso)
* ΔS è il cambiamento nell'entropia (disturbo, positivo significa più disturbo)
Come determinare se una reazione è spontanea a 298 K:
1. Entalpy (ΔH): Se la reazione è esotermica (rilascia calore, ΔH è negativo), contribuisce alla spontaneità.
2. entropia (ΔS): Se la reazione aumenta il disturbo (ΔS è positivo), contribuisce anche alla spontaneità.
3. Temperatura (T): A temperature più elevate, il termine entropico (TΔS) diventa più significativo.
Ecco come funziona:
* negativo ΔG: La reazione è spontanea. Il sistema si sposta verso uno stato di energia libera inferiore.
* ΔG positivo: La reazione non è spontanea. È necessario un ingresso di energia per la reazione.
* ΔG =0: La reazione è in equilibrio; Non si osserva alcun cambiamento netto.
Esempio:
Diciamo che hai una reazione in cui:
* ΔH =-50 kJ/mol (esotermico)
* ΔS =+100 J/mol · K (aumento del disturbo)
A 298 K:
* ΔG =-50 kJ/mol - (298 K) (+100 J/mol · K)
* ΔG =-50 kJ/mol - 29,8 kJ/mol
* ΔG =-79,8 kJ/mol
Poiché ΔG è negativo, la reazione è spontanea a 298 K.
Note importanti:
* Questo ci dice se una reazione * può * accadere, non * quanto velocemente * accadrà.
* La reazione potrebbe essere favorita termodinamicamente ma cineticamente lenta, il che significa che potrebbe essere necessario molto tempo per raggiungere l'equilibrio.
* L'equazione non tiene conto dei catalizzatori, che possono accelerare le reazioni senza cambiare la loro spontaneità.
Fammi sapere se desideri esplorare reazioni più specifiche o avere altre domande!
