Nøgleforskellen mellem Gibbs fri energi og standard fri energi er, at Gibbs frie energi afhænger af de eksperimentelle forhold, hvorimod den frie standardenergi beskriver Gibbs frie energi for reaktanter og produkter, der er i deres standardtilstand.
Begreberne Gibbs fri energi og standard fri energi er almindelige i fysisk kemi. Begge disse udtryk giver en næsten lignende idé med en lille forskel. Den eneste forskel mellem Gibbs fri energi og standard fri energi er i deres eksperimentelle forhold såsom temperatur og tryk. Lad os tale flere detaljer om disse vilkår.
Hvad er Gibbs Free Energy?
Gibbs frie energi er en termodynamisk størrelse svarende til entalpien (af et system eller en proces) minus produktet af entropien og den absolutte temperatur. Symbolet for dette er "G". den kombinerer entalpien og entropien af et system til en enkelt værdi. Vi kan betegne en ændring i denne energi som "∆G". Denne ændring kan bestemme retningen af en kemisk reaktion ved en konstant temperatur og et konstant tryk.
Ydermere, hvis værdien af ∆G er positiv, er det en ikke-spontan reaktion, mens en negativ ∆G indikerer en spontan reaktion. Udtrykket Gibbs fri energi blev udviklet af Josiah Willard Gibbs (1870). Ligningen for denne mængde er som følger:
Figur 01: Ligning for Gibbs fri energi, hvor G er Gibbs fri energi, H er entalpi, T er absolut temperatur, og S er entropi
Hvad er Standard Free Energy?
Standard fri energi er en termodynamisk størrelse, som giver Gibbs fri energi ved standard eksperimentelle forhold. Dette betyder, at for at betegne energien i et termodynamisk system som den frie standardenergi, bør reaktanterne og produkterne i dette system være under standardbetingelser. De fleste gange er det gældende efter standardtilstande.
- Gasser: 1 atm parti altryk
- Rene væsker: en væske under det samlede tryk på 1 atm
- Solutes: en effektiv koncentration på 1 M
- Faststoffer: et rent fast stof under 1 atm tryk
Norm alt er den normale temperatur for et termodynamisk system 298,15 K (eller 25◦C) til de fleste praktiske formål, fordi vi udfører eksperimenterne ved denne temperatur. Men den nøjagtige standardtemperatur er 273 K (0 ◦C).
Hvad er forskellen mellem Gibbs Free Energy og Standard Free Energy?
Gibbs frie energi er en termodynamisk størrelse svarende til entalpien (af et system eller en proces) minus produktet af entropien og den absolutte temperatur. Endnu vigtigere, vi beregner denne mængde for eksperimentets faktiske temperatur og tryk. Standard fri energi er en termodynamisk størrelse, som giver Gibbs fri energi ved standard eksperimentelle forhold. Dette er den vigtigste forskel mellem Gibbs fri energi og standard fri energi. Selvom fri standardenergi svarer til ideen om Gibbs fri energi, beregner vi den kun for de termodynamiske systemer, der har reaktanter og produkter i deres standardtilstand.
Opsummering – Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy
Både Gibbs fri energi og standard fri energi beskriver næsten ens idé inden for termodynamik. Forskellen mellem Gibbs fri energi og standard fri energi er, at Gibbs fri energi afhænger af de eksperimentelle forhold, hvorimod standard fri energi beskriver Gibbs fri energi for reaktanter og produkter, der er i deres standardtilstand.
