吉布斯函数判据的使用范围是什么呢？什么是“吉布斯函数“

本文目录

• 吉布斯函数判据的使用范围是什么呢
• 什么是“吉布斯函数“
• 吉布斯函数的自然变量是什么
• δGm和其他吉布斯函数有何区别
• 吉布斯函数的意义是什么用处
• 吉布斯函数表示什么意思
• 吉布斯函数判断自发反应进行方向
• 吉布斯函数的公式是什么
• 吉布斯函数公式用不用化单位

吉布斯函数判据的使用范围是什么呢

熵判据的使用条件是在封闭且绝热的系统中；吉布斯函数判据的使用条件是在恒温、恒压、不做非体积功的条件下。

熵判据的公式为dS－δQ/T≥0，当系统经绝热过程由始态到终态时，系统的熵变不会小于0，在绝热可逆过程中，熵变等于0；在绝热不可逆过程中，熵变大于0。

吉布斯函数的公式为G＝H－TS，用吉布斯函数ΔG的变化来判断过程进行的方向和限度。若ΔG＝0则说明系统达到平衡，ΔG＜0则说明过程能自发进行，ΔG》0说明过程不能自发进行。

扩展资料

熵判据与反应方向的关系：

1、多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行。产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。

2、有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可自发进行。如碳酸钙的分解。

3、个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。如铝热反应在点燃的条件下即可自发进行。

百度百科-熵判据

百度百科-吉布斯自由能判据

什么是“吉布斯函数“

吉布斯自由能又叫吉布斯函数,是热力学中一个重要的参量,常用 G 表示,它的定义是：
G = U − TS + pV = H − TS
其中 U 是系统的内能,T 是温度,S 是熵,p 是压强,V 是体积,H 是焓.
吉布斯自由能的微分形式是：
dG = − SdT + Vdp + μdn
其中μ是化学势.
吉布斯自由能的物理含义是在等温等压过程中,除体积变化所做的功以外,从系统所能获得的最大功.换句话说,在等温等压过程中,除体积变化所做的功以外,系统对外界所做的功只能等于或者小于吉布斯自由能的减小.数学表示是：
如果没有体积变化所做的功,即 W=0,上式化为：
也就是说,在等温等压过程前后,吉布斯自由能不可能增加.如果发生的是不可逆过程,反应总是朝着吉布斯自由能减少的方向进行.
特别地,吉布斯自由能是一个广延量,单位摩尔物质的吉布斯自由能就是化学势μ.
以上引用
又或：
吉布斯函数
Gibbs function
系统的热力学函数之一.又称吉布斯自由能.符号G,定义为：
G＝H－TS（1）式中H、T、S分别为系统的焓、热力学温度和熵.吉布斯函数是系统的广延性质,具有能量的量纲.
如果一个封闭系统经历一个等温定压过程,则有：
ΔG≤W′（2）式中ΔG为此过程系统的吉布斯函数的变化值,W′为该过程中的非体积功,不等号表示该过程为不可逆过程,等号表示该过程为可逆过程.式(2)表明,在等温定压过程中,一个封闭系统吉布斯函数的减少值等于该系统在此过程中所能做的最大非体积功.
如果一个封闭系统经历一个等温定压且无非体积功的过程,则根据式（2）可得：
ΔG≤0（3）式(3)表明,在封闭系统中,等温定压且不作非体积功的过程总是自动地向着系统的吉布斯函数减小的方向进行,直到系统的吉布斯函数达到一个最小值为止.因此,在上述条件下,系统吉布斯函数的变化可以作为过程方向和限度的判断依据,尤其是在相平衡及化学平衡的热力学研究中,吉布斯函数是一个极其有用的热力学函数.

吉布斯函数的自然变量是什么

吉布斯函数的自然变量是：温度T和体积p。吉布斯自由能（Gibbs **** energy）在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数。又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。自由能指的是在某一个热力学过程中，系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分。自由能在物理化学中，按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义。吉布斯自由能是自由能的一种。吉布斯自由能又叫吉布斯函数，是热力学中一个重要的参量，常用G表示，它的定义是：G = U − TS + pV = H − TS，其中U是系统的内能，T是温度(绝对温度，K)，S是熵，p是压强，V是体积，H是焓。

δGm和其他吉布斯函数有何区别

△rGm和 △rG和 △G和 △rGm^ 的区别：含义不同：表示不同。

一、含义不同：

△rGm：摩尔反应吉布斯自由能变。

△rG：标准吉布斯自由能，即在298。15K，101。3kPa的条件下的吉布斯自由能。

ΔG：吉布斯自由能。

△rGmθ：吉布斯函数。

二、表示不同：前者是吉布斯自由能变，通常指反应的；后者是标准生成吉布斯自由能，通常指一种化合物在标准状态下通过化合反应生成的吉布斯自由能，定义不一样。在反应中，ΔG《0，则反应自发进行；ΔG》0，反应不自发进行。

等温公式

吉布斯自由能随温度和压强变化很大。为了求出非标准状况下的吉布斯自由能，可以使用范特霍夫等温公式：ΔG = ΔG0 + RT·ln Q，其中，ΔG0是同一温度、标准压强下的吉布斯自由能，R是气体常数，Q是反应熵。

温度的变化在ΔG0的使用上表现出来，不同的温度使用不同的ΔG0。非标准状况的ΔG0需要通过定义式（即吉布斯等温公式）计算。压强或浓度的变化在Q的表达上表现出来。

吉布斯函数的意义是什么用处

吉布斯函数(Gibbs function)，系统的热力学函数之一。又称热力势、自由焓、吉布斯自由能等。符号G，定义为： 　　G＝H－TS 　　式中H、T、S分别为系统的焓、热力学温度(开尔文温度K)和熵。吉布斯函数是系统的广延性质，具有能量的量纲。由于H，S，T都是状态函数，因而G也必然是一个状态函数。
本段二、应用
1、概述
　　当体系发生变化时，G也随之变化。其改变值△G，称为体系的吉布斯自由能变，只取决于变化的始态与终态，而与变化的途径无关： △G=G终一G始 　　按照吉布斯自由能的定义，可以推出当体系从状态1变化到状态2时，体系的吉布斯自由能变为：△G=G2一Gl=△H一△(TS) 　　对于等温条件下的反应而言，有T2=T1=T 　　则 △G=△H一T △S 　　上式称为吉布斯一赫姆霍兹公式（亦称吉布斯等温方程）。由此可以看出，△G包含了△H和△S的因素，若用△G作为自发反应方向的判据时，实质包含了△H和△S两方面的影响，即同时考虑到推动化学反应的两个主要因素。因而用△G作判据更为全面可靠。而且只要是在等温、等压条件下发生的反应，都可用△G作为反应方向性的判据，而大部分化学反应都可归入到这一范畴中，因而用△G作为判别化学反应方向性的判据是很方便可行的。 　　如果一个封闭系统经历一个等温定压过程，则有： 　　ΔG≤W′（2）式中ΔG为此过程系统的吉布斯函数的变化值，W′为该过程中的非体积功，不等号表示该过程为不可逆过程，等号表示该过程为可逆过程。式(2)表明，在等温定压过程中，一个封闭系统吉布斯函数的减少值等于该系统在此过程中所能做的最大非体积功。 　　如果一个封闭系统经历一个等温定压且无非体积功的过程，则根据式（2）可得： 　　ΔG≤0（3）式(3)表明，在封闭系统中，等温定压且不作非体积功的过程总是自动地向着系统的吉布斯函数减小的方向进行，直到系统的吉布斯函数达到一个最小值为止。因此，在上述条件下，系统吉布斯函数的变化可以作为过程方向和限度的判断依据，尤其是在相平衡及化学平衡的热力学研究中，吉布斯函数是一个极其有用的热力学函数。
2、作为判据应用
　　化学反应自发性判断： 　　考虑ΔH和ΔS两个因素的影响，可分为以下四种情况 　　1)ΔH《0,ΔS》0;ΔG《0正向自发 　　2)ΔH》0,ΔS《0;ΔG》0正向非自发 　　3)ΔH》0,ΔS》0;升温至某温度时，ΔG由正值变为负值，高温有利于正向自发 　　4)ΔH《0,ΔS《0;降温至某温度时，ΔG由正值变为负值，低温有利于正向自发

吉布斯函数表示什么意思

1、由G = U − TS + pV = H − TS公式来的

物理意义是：在等温等压的平衡态封闭系统，吉布斯函数的减少量可以衡量体系输出的非体积功。

2、（1）G：吉布斯自由能

是在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数，又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。

（2）T是温度

一般用绝对温度表示，单位为K，计算式为T=摄氏温度℃+273（K）

（3）S是熵

是热力学中表征物质状态的参量之一，用符号S表示，其物理意义是体系混乱程度的度量。

（4）H是焓

是热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量，常用符号H表示。焓的物理意义是体系中热力学能再附加上PV这部分能量的一种能量。

3、Δ是指某一状态时的变化值。

扩展资料：

吉布斯自由能改变量-ΔG=-(G2-G1)》=W非。表明状态函数G是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力。反应过程中G的减少量-ΔG是体系做非体积功的最大限度。这个最大限度在可逆途径得到实现。反应进行的方向和方式可以由ΔG进行判断：

-ΔG》W非 反应以不可逆方式自发进行

-ΔG=W非 反应以可逆方式进行

-ΔG《W非 不能进行

若反应在等温等压下进行，不做非体积功，即W非=0则

ΔG《0 自发进行

ΔG=0 不能进行

ΔG》0 逆反应自发进行

可见等温等压下体系的吉布斯自由能减小的方向是不做非体积功的化学反应进行的方向。

任何等温等压下不做非体积功的自发过程的吉布斯自由能都将减少。

吉布斯函数判断自发反应进行方向

判断反应能否自发进行由该公式确定：△G=△H－T△S。△G为吉布斯自由能变，△H为焓变，△S为熵变，T为开氏温度。

在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为：

ΔH-TΔS《0       反应能自发进行

ΔH-TΔS=0        反应达到平衡状态

ΔH-TΔS》0       反应不能自发进行

注意：（1）ΔH为负，ΔS为正时，任何温度反应都能自发进行

（2）ΔH为正，ΔS为负时，任何温度反应都不能自发进行

扩展资料

在ΔG=ΔH-TΔS中，焓变和熵变的值是通过末状态减初状态得出的，所以自由能变也应该用末状态减初状态。我们所说的一个化学反应方程式只有一个焓变和熵变，分别是标准摩尔反应焓变和标准摩尔反应熵变，计算得到的是标准摩尔反应吉布斯自由能变。

而由于实际投料的不同，摩尔反应吉布斯自由能变与标准摩尔反应吉布斯自由能变会有一个差值，这个差值就是RTlnQ（对于这个差值我们之后会说到）。对于可逆反应来说，末状态并不是完全反应的状态，所以不能用标准反应的值来算。

吉布斯函数的公式是什么

G=H-TS 。

G=H-TS T为温度，H=U+pV p为压强，V为体积，pV表示所作的体积功。等温、等压、可逆过程中，体系对外所作的最大非膨胀功等于体系吉布斯自由能的减少值。若是不可逆过程，体系所作的功小于吉布斯自由能的减少值。

G 吉布斯函数：

定义：G=U-TS+pV，H是焓（H=U+pV），S是熵dS=dQ/T。（U是内能，T温度，Q热量，V体积，p压强）。G,H,S都是在特定情况下为了研究方便而人为引入的热力学量，可以认为是内能、热量等物理量的辅助函数。

物理意义是：在等温等压的平衡态封闭系统，吉布斯函数的减少量可以衡量体系输出的非体积功。对外所作的最大非膨胀功等于体系吉布斯自由能的减少值．若是不可逆过程，体系所作的功小于吉布斯自由能的减少值。

一般低温时焓变影响为主；高温时，熵变影响为主，而温度影响的大小要看△H和△S的具体数值而定。

吉布斯函数公式用不用化单位

吉布斯函数就是吉布斯自由能，定义式：G=H-TS。由美国物理化学家吉布斯定义，单位为J或KJ，由于H,T,S都是状态函数，G也是状态函数。相关量就是H,T,S。

补充：吉布斯自由能变 △G=△H一T △S，称为吉布斯一赫姆霍兹公式。

△G《0,反应正向自发进行；

△G=0，反应处于平衡状态；

△G《0，反应逆向自发进行。