Термин непонятен

Энергия гиббса реакции связана следующим уравнением с потенциалами:
image
а потенциалы следующим с концентрациями:
image
А также константа равновесия следующим с концентрациями:
image
*Если у продуктов концентрация больше, то согласно первому моему приведённому уравнению Энергия гиббса реакции положительна, и в книжке написано:
corresponding to ΔrG > 0, the reverse reaction is spontaneous.
*НО В ЭТОМ ЖЕ СЛУЧАЕ, когда продуктов больше, константа равновесия также больше одного, и в книжке написано на этот случай - что are called exergonic.
Следовательно, когда реакция экзергоническая - обратная ей реакция будет самопроизвольной, но если загуглить термин экзергоническая реакция, на вики пишется что такова реакция сама произвольная:


Так что не верно в моих рассуждениях написанных в этом посту, или же на вики ошиблись?

Можешь привести полный текст в учебнике, руководствуясь которым, ты пришел к таким мыслям ?

Если честно, я не особо понимаю, как из первого уравнения в чистом виде определить знак энергии Гиббса. Имхо, необходимо преобразовать первое уравнение следующим образом :

\Delta _{r}G = c\mu_{C}^{*} +cRTln(a_{C}) + d\mu_{D}^{*} +dRTln(a_{D}) - a\mu_{A}^{*} - aRTln(a_{A}) - b\mu_{B}^{*} - bRTln(a_{B})
\Delta _{r}G = (c\mu_{C}^{*} +d\mu_{D}^{*}) - (a\mu_{A}^{*} + b\mu_{B}^{*}) + cRTln(a_{C}) + dRTln(a_{D}) - aRTln(a_{A}) - bRTln(a_{B})
\Delta _{r}G = \Delta _{r}G^{*} + RTln(\frac{a_{C}^{c}a_{D}^{d}}{a_{A}^{a}a_{B}^{b}})

Но даже так нельзя абсолютно ничего сказать про знак энергии Гиббса, исходя из \frac{a_{C}^{c}a_{D}^{d}}{a_{A}^{a}a_{B}^{b}}. Для этого как минимум надо знать значение константы равновесия. Поскольку константа равновесия тесно связана со стандартным изменением энергии Гиббса, можно заменить стандартное изменение энергии Гиббса следующим образом :

\Delta _{r}G = -RTln(K) + RTln(Q)
\Delta _{r}G = RTln(\frac{Q}{K})

Предположим что значение K равно 10. Если в \frac{a_{C}^{c}a_{D}^{d}}{a_{A}^{a}a_{B}^{b}} =Q числитель больше знаменателя в 10+ раз, то изменение энергии Гиббса (\Delta _{r}G) будет больше нуля (реакция самопроизвольная) , ибо ln(x) > 0 при x>1. А если числитель больше знаменателя в 10- раз, то изменение энергии Гиббса будет меньше нуля (реакция несамопроизвольная). А что же будет, когда Q = K ? Очевидно что изменение энергии Гиббса будет равно нулю.

Что из этого следует ?

  1. Стандартная энергия Гиббса сама по себене может служить индикатором самопроизвольности реакции. Она дает нам информацию о состоянии системы в равновесии. В зависимости от различных отклонений от равновесии, благодаря тому выведенному уравнению можно определить самопроизвольность реакции в текущий момент времени, ибо по определению \Delta _{r}G = \frac{dG}{dn} (скорость изменения энергии Гиббса)

  2. Твое рассуждение правильно, если Q>K. Это означает, что продуктов в данный момент оказалось больше чем реагентов, чем в состоянии равновесия.

4 симпатии

На вики точно не ошиблись.

Если ты говоришь про равновесные концентрации продуктов и реагентов и про стандартную энергию гиббса, то нет. Если значение дроби больше 1, логарифм будет положительным, но стандартная энергия Гиббса будет отрицательной (эту формулу выводят чуть позже в главе):

\Delta_r G^\circ = -RT \ln K

С этим согласен. Это то, что я только что сказал.

Это не совсем то, что написано в книге. Написано там так:

At compositions corresponding to \Delta_rG < 0 the reaction tends to form more products. At compositions corresponding to \Delta_rG > 0, the reverse reaction is spontaneous, and the products tend to decompose into reactants. Where \Delta_rG = 0 (at the minimum of the graph where the slope is zero), the reaction has no tendency to form either products or reactants.

То есть, здесь не говорится о каком-то конкретном случае, здесь описывается то, чего будет преобладать в растворе при разных знаках \Delta_rG^\circ. Думаю, ты завернул не туда, подумав, что при K>1 \Delta_rG^\circ>0, но это не так.

3 симпатии

image
image
image
image

Но вот он отрывок из учебника.
image

В первом скрине(уравнении) согласно которым я высказал предположение указана не стандартная энергия гиббса реакции.

Я согласен с тем что когда стандартная гиббса реакции больше нуля - константа равновесия меньше одного. Но ранее нашего отрывка книги было написано:
image
А вместе с нашим отрывком книги(который вы прикрепили и который я использовал ранее), получается что не стандартная гиббса реакции, которая больше нуля имеет в своей реакционной смеси больше продуктов, а также обратная реакция самопроизвольная. НО дальше написано что когда больше продуктов, то константа равновесия больше одного, и реакция зовётся экзергонической, что по вашему факту:

Идёт врознь.

АААААА МОЗГИ ЛОПАЮТСЯ ОТ ДУМАНЬЯ. Мне кажется что это ключ и ответ к моим вопросам, спасибо. Мой день сегодня начался не с кофе, а с этого поста. Я рад тому, что мне помогли вы.

1 симпатия


Просто на забывай, что \Delta G_r это лишь наклон касательной (производная) , на графике энергии Гиббса от химической переменной.
Ты либо оказываешься левее Q>K , либо правее Q<K
Поэтому момент, когда K=\frac{a^c_C a^d_D}{a^a_A a^b_B} верен только в точке равновесия. Мне кажется, ты будто бы это упустил в своём вопросе. (7.1с) (7.3) верны всегда, а уравнение с константой у тебя даже специально подписано equilibrium. Но ты написал “константа равновесия связана с концентрациями”, будто бы не обратил внимания.

2 симпатии