L'équation clé:
* Δg =ΔH - TΔS
Où:
* Δg est le changement de l'énergie libre de Gibbs (signifie négatif spontané)
* ΔH est le changement d'enthalpie (changement de chaleur, signifie négatif exothermique)
* t est la température à Kelvin (298 K dans votre cas)
* ΔS est le changement d'entropie (trouble, positif signifie plus de trouble)
Comment déterminer si une réaction est spontanée à 298 K:
1. enthalpie (ΔH): Si la réaction est exothermique (libère la chaleur, ΔH est négative), elle contribue à la spontanéité.
2. Entropie (ΔS): Si la réaction augmente les troubles (ΔS est positif), il contribue également à la spontanéité.
3. Température (T): À des températures plus élevées, le terme d'entropie (TΔS) devient plus significatif.
Voici comment cela fonctionne:
* Δg négatif: La réaction est spontanée. Le système se déplace vers un état d'énergie libre inférieur.
* ΔG positif: La réaction est non spontanée. Un apport d'énergie est nécessaire pour que la réaction se produise.
* Δg =0: La réaction est à l'équilibre; Aucun changement net n'est observé.
Exemple:
Disons que vous avez une réaction où:
* ΔH =-50 kJ / mol (exothermique)
* ΔS =+100 J / mol · k (trouble accru)
À 298 K:
* Δg =-50 kJ / mol - (298 K) (+ 100 J / mol · k)
* Δg =-50 kJ / mol - 29,8 kJ / mol
* Δg =-79,8 kJ / mol
Étant donné que ΔG est négatif, la réaction est spontanée à 298 K.
Remarques importantes:
* Cela nous dit si une réaction * peut * se produire, et non à quelle vitesse * cela se produira.
* La réaction peut être thermodynamiquement favorisée mais cinétiquement lente, ce qui signifie qu'il pourrait prendre beaucoup de temps pour atteindre l'équilibre.
* L'équation ne tient pas compte des catalyseurs, ce qui peut accélérer les réactions sans changer leur spontanéité.
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