Forståelse af Gibbs-energi

1) Gibbs fri energi er en energi. Entropi er ikke umiddelbart en energi, men T*dS er energi.

2) For at en process skal kunne forløbe spontant, kræves det at dG < 0.

Ser man på dG = dH-T*dS, så er der flere situationer hvor dG kan være mindre end nul.

dG = dH-T*dS < 0 <=> dH < T*dS

Ved exotherme reaktioner er dH < 0 og her vil ofte ikke være problem.

Men ved endotherme reaktioner er dH > 0, dvs. T*dS skal være stor for at "overgå" dH. Det kan ske hvis reaktionen skaber stor uorden, dvs. dS er meget stor og positiv. Der findes mange endotherme reaktioner som forløber spontant, f.eks. NH4Cl opløsning i vand. Denne proces er ren entropidrevet.

EN anden måde at se Gibbs energien (eller rettere funktionen) på er ved at se hvor stort nyttearbejde man kan maksimalt hive ud af en proces. Det svarer nemlig til tabet i fri energi (=dGproces). Her svarer T*dS leddet nemlig til den energi man ikke kan anvende til noget nyttearbejde. Det er simpelthen energi som er gået tabt.

God ide at skrive det op sådan, det havde jeg ikke tænkt på!

Men jeg forstår ikke rigtig det sidste afsnit. Er dH energi, som kan anvendes til at lave nyttearbejde, mens T*dS ikke kan?

dG er den maksimale energi der er til rådighed som kan lave nyttearbejde.

Nyttearbejde kan f.eks. være i en elektrokemisk celle (Galvanisk element).

Entropi er relateret til varmen, og varmen er den energi med dårligst kvalitet.

Tager man f.eks. en Zn-stang og stikker ned i CuSO4 opløsning, så vil Cu(2+) ionerne reduceres til Cu(s) og Zn oxideres til Zn(2+). Bægerglasset vil blive varmt, men man kan ikke hive noget nyttearbejde ud af denne opstilling.

Sætter man forsøget op som en galvanisk celle, vil man kunne hive nyttearbejde ud (svarende til dG) og dette arbejde kan f.eks. drive en lille elektromotor etc.

Processerne er de samme for begge forsøg, men den måde man analyserer problemet rent termodynamisk er forskelligt.

Jeg håber du forstår hvad jeg mener. Det er altid nemmere at forklare sådanne ting når man står ansigt til ansigt - synes jeg.

Hej

Nej, det er helt forståeligt! Tusind tak for hjælpen igen :)