เกี่ยวกับเครื่องมือนี้
เครื่องคำนวณพลังงานอิสระกิบส์เป็นเครื่องมืออุณหพลศาสตร์ฟรีที่ทำงานในเบราว์เซอร์ สร้างขึ้นบน ΔG = ΔH − T·ΔS เลือกปริมาณที่จะหาค่า — ΔG, ΔH, ΔS, อุณหภูมิ T หรือค่าคงที่สมดุล K — แล้วมันจะให้ค่านั้นพร้อมกับคำตัดสินความเป็นไปได้เองตามเครื่องหมายของ ΔG
ระวังหน่วยซึ่งเป็นแหล่งความผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุด: เอนทัลปี ΔH และพลังงานอิสระ ΔG ป้อนใน kJ/mol แต่เอนโทรปี ΔS ป้อนใน J/mol·K เครื่องมือแปลง ΔS โดยหารด้วย 1000 ดังนั้นมันจึงประเมิน ΔG = ΔH − T·(ΔS ⁄ 1000) และคำตอบยังคงอยู่ใน kJ/mol การหาเอนโทรปีจัดเรียงใหม่เป็น ΔS = (ΔH − ΔG)·1000 ⁄ T (กลับเป็น J/mol·K) และการหาอุณหภูมิให้ T = (ΔH − ΔG)·1000 ⁄ ΔS
ทุกอย่างทำงานภายในเครื่องในเบราว์เซอร์ของคุณโดยไม่มีการอัปโหลด ค่าคงที่สมดุลเชื่อมโยงผ่านพลังงานอิสระมาตรฐาน: ΔG° = −R·T·ln K ดังนั้น K = exp(−ΔG°·1000 ⁄ (R·T)) โดย R = 8.314 J/mol·K และ ΔG° ใน kJ/mol (คูณด้วย 1000 เพื่อให้เข้ากับหน่วยจูลของ R) ΔG ที่เป็นลบหมายถึงปฏิกิริยาเกิดขึ้นเองได้ (เอื้อต่อผลิตภัณฑ์) ศูนย์หมายถึงสมดุล และ ΔG ที่เป็นบวกหมายถึงไม่เกิดเอง
คำถามที่พบบ่อย
ทำไม ΔS อยู่ใน J แต่ ΔG และ ΔH อยู่ใน kJ?
ตามธรรมเนียม เอนโทรปีถูกจัดตารางใน J/mol·K ในขณะที่เอนทัลปีและพลังงานอิสระของปฏิกิริยาอยู่ใน kJ/mol เครื่องคำนวณจัดการความไม่ตรงกันโดยหาร ΔS ด้วย 1000 ภายใน ΔG = ΔH − T·(ΔS ⁄ 1000) ดังนั้นคุณจึงป้อนแต่ละค่าในหน่วยปกติของมันได้
ΔG กำหนดความเป็นไปได้เองอย่างไร?
ΔG ที่เป็นลบบ่งชี้กระบวนการที่เกิดขึ้นเองและเอื้อต่อผลิตภัณฑ์ภายใต้สภาวะที่กำหนด ΔG = 0 หมายความว่าระบบอยู่ที่สมดุล และ ΔG ที่เป็นบวกหมายความว่าปฏิกิริยาไม่เกิดเองไปข้างหน้าและเอื้อต่อทิศทางย้อนกลับ ความเป็นไปได้เองอ้างอิงเครื่องหมายของ ΔG เสมอ ไม่ใช่ ΔH
ค่าคงที่สมดุล K คำนวณอย่างไร?
จากพลังงานอิสระมาตรฐาน: ΔG° = −R·T·ln K จัดเรียงใหม่เป็น K = exp(−ΔG°·1000 ⁄ (R·T)) R = 8.314 J/mol·K ดังนั้น ΔG° ใน kJ/mol ถูกคูณด้วย 1000 เพื่อให้เข้ากัน และ T ต้องเป็นอุณหภูมิบวกเป็นเคลวิน
ปฏิกิริยาสามารถสลับระหว่างเกิดเองได้และไม่เกิดได้หรือไม่?
ได้ เพราะ ΔG = ΔH − TΔS อุณหภูมิสามารถพลิกเครื่องหมายได้เมื่อ ΔH และ ΔS มีเครื่องหมายเดียวกัน การหา T ที่ ΔG = 0 ให้อุณหภูมิจุดเปลี่ยน T = (ΔH ⁄ ΔS)·1000 ที่ความเป็นไปได้เองเปลี่ยนไป
เครื่องมือเพิ่มเติม