Если ΔG < 0, реакция идёт сразу?

Нет. Отрицательное ΔG говорит только о термодинамической выгодности, не о скорости. Скорость задают кинетика и энергия активации: ржавление железа самопроизвольно, но без катализатора или нагрева может быть очень медленным.

Может ли эндотермическая реакция (ΔH > 0) быть самопроизвольной?

Да, если ΔS достаточно велико: член −TΔS перевешивает положительное ΔH. Пример — плавление льда выше 0 °C: тепло поглощается, но рост энтропии делает ΔG отрицательным.

Почему здесь нет константы равновесия K?

Разобрано только ΔG = ΔH − TΔS и знак самопроизвольности. Связь ΔG° = −RT ln K — следующий шаг: туда входят стандартное состояние и коэффициент реакции Q. Их в эту модель не включают.

Чем самопроизвольный процесс отличается от экзотермического?

Экзотермический значит ΔH < 0 (тепло выделяется). Самопроизвольный — ΔG < 0: процесс может идти без постоянной внешней работы. Эндотермический процесс тоже бывает самопроизвольным, если его определяет рост энтропии.

Энергия Гиббса

Q: Если ΔG < 0, реакция идёт сразу?

Нет. Отрицательное ΔG говорит только о термодинамической выгодности, не о скорости. Скорость задают кинетика и энергия активации: ржавление железа самопроизвольно, но без катализатора или нагрева может быть очень медленным.

ΔG = ΔH − TΔS; знак и самопроизвольность при постоянных давлении и температуре (без Q и K).

ΔG < 0 — вперёд выгодно (модель)

Эндотермический процесс (ΔH > 0) может быть спонтанным, если TΔS достаточно велик; экзотермический при сильно отрицательной ΔS может стать неспонтанным при низкой T.

О модели

Энергия Гиббса G определяет самопроизвольность процесса при постоянных температуре и давлении: ΔG = ΔH − TΔS. Отрицательное ΔG означает, что процесс термодинамически выгоден в прямом направлении, положительное — невыгоден, ΔG = 0 — равновесие. Знак задаёт не энтальпия или энтропия по отдельности, а их сочетание и температура: эндотермический процесс (ΔH > 0) может идти самопроизвольно при достаточно большом ΔS > 0 и высокой T. Меняются ΔH, ΔS и T; на экране — величина и знак ΔG. Коэффициент реакции Q, константу равновесия K и кинетику не включают: это только критерий знака для одного записанного процесса.

Для кого: 10–11 класс и общая химия: термодинамика, самопроизвольность, второй закон.

Ключевые понятия

энергия Гиббса
энтальпия
энтропия
самопроизвольность
второй закон термодинамики
эндотермический процесс
экзотермический процесс

Как это работает

При постоянных температуре и давлении знак ΔG (продукты минус реагенты) показывает, выгоден ли процесс в прямом направлении: ΔG < 0. Формула ΔG = ΔH − TΔS: энтальпия и энтропия усиливают или ослабляют друг друга в зависимости от T. Ползунки задают ΔH, ΔS и T; на экране — TΔS, ΔG и подпись о самопроизвольности. Без активностей, Q и константы K.

Основные формулы

ΔG = ΔH − TΔS · (пост. p, T; знак → спонтанность вперёд)

Часто задаваемые вопросы

Если ΔG < 0, реакция идёт сразу?: Нет. Отрицательное ΔG говорит только о термодинамической выгодности, не о скорости. Скорость задают кинетика и энергия активации: ржавление железа самопроизвольно, но без катализатора или нагрева может быть очень медленным.
Может ли эндотермическая реакция (ΔH > 0) быть самопроизвольной?: Да, если ΔS достаточно велико: член −TΔS перевешивает положительное ΔH. Пример — плавление льда выше 0 °C: тепло поглощается, но рост энтропии делает ΔG отрицательным.
Почему здесь нет константы равновесия K?: Разобрано только ΔG = ΔH − TΔS и знак самопроизвольности. Связь ΔG° = −RT ln K — следующий шаг: туда входят стандартное состояние и коэффициент реакции Q. Их в эту модель не включают.
Чем самопроизвольный процесс отличается от экзотермического?: Экзотермический значит ΔH < 0 (тепло выделяется). Самопроизвольный — ΔG < 0: процесс может идти без постоянной внешней работы. Эндотермический процесс тоже бывает самопроизвольным, если его определяет рост энтропии.

Близкие темы рядом (в том числе из смежных разделов) — или все 65 в «Химия».

Вся категория →

НовоеШкольные

Скорость химической реакции

Запустить симулятор

Уравнение Аррениуса k(T), порядок 0/1/2, кривые [A](t) и схематичные частицы в сосуде.

НовоеШкольные

Диффузионная пара: второй закон Фика

Запустить симулятор

Бесконечная пара A|B: профили концентрации через функцию ошибок, коэффициент диффузии D, время t и длина диффузии 2√(Dt).

НовоеШкольные

Расширение Джоуля

Запустить симулятор

Идеальный газ в вакуум: Q = W = ΔU = 0; ΔS = nR ln 2 при удвоении объёма.

НовоеШкольные

Закон Генри

Запустить симулятор

p = k_H c и зависимость k_H(T) от ΔH; кривая растворимости c(T) при постоянном давлении.

НовоеШкольные

Смешение газов и энтропия

Запустить симулятор

Два газа разделены, затем смешаны; ΔS = 2nR ln 2 для равных объёмов и количеств вещества.

НовоеШкольные

Закон Гесса

Запустить симулятор

Два шага против прямого ΔH на диаграмме уровней энтальпии; сумма ступеней совпадает с заявленным общим ΔH.

Энергия Гиббса

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

Скорость химической реакции

Диффузионная пара: второй закон Фика

Расширение Джоуля

Закон Генри

Смешение газов и энтропия

Закон Гесса

Энергия Гиббса

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы