Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал).Стандартная энергия Гиббса

Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал, свободная энтальпия), один из потенциалов термодинамических системы. Обозначается G, определяется разностью между энтальпией H и произведением энтропии S на термодинамическую температуруТ:
Δ_тG = Δ_тH - T·Δ_тS.
В химических процессах одновременно действуют два противоположных фактора - энтропийный (T·Δ_тS) и энтальпийный (Δ_тH). Суммарный эффект этих противоположных факторов в процессах, протекающих при постоянном давлении и температуре определяет изменение энергии Гиббса (G):

Δ_тG = Δ_тH - T·Δ_тS.

Из этого выражения следует, что Δ_тH = Δ_тG + T·Δ_тS , то есть некоторое количество теплоты расходуется на увеличении энтропии (T·Δ_тS), эта часть энергии потеряна для совершения полезной работы, её часто называют связанной энергией. Другая часть теплоты (Δ_тG) может быть использована для совершения работы, поэтому энергию Гиббса часто называют также свободной энергией.

Характер изменения энергии Гиббса позволяет судить о принципиальной возможности осуществления процесса. При Δ_тG процесс может протекать, при Δ_тG>0 процесс протекать не может (иными словами, если энергия Гиббса в исходном состоянии системы больше, чем в конечном, то процесс принципиально может протекать, если наоборот - то не может). Если же , то Δ_тG=0 система находится в состоянии химического равновесия.

Обратите внимание, что речь идёт исключительно о принципиальной возможности протекания реакции. В реальных же условиях реакция может не начинаться и при соблюдении неравенства Δ_тG(по кинетическим причинам).
Классическим определением энергии Гиббса является выражение:

G=U+PV-TS,

где U - внутренняя энергия, P - давление, V - объем, T - абсолютная температура, S - энтропия.

Критерии направления самопроизвольно протекающих процессов (энтальпийный и энтропийный факторы)

Для самопроизвольно протекающих процессов в природе известны две движущие силы: первая — стремление системы перейти в состояние с наименьшей энергией и выделить тепло при таком переходе, т. е. понизить энтальпию; вторая — стремление системы перейти в наиболее вероятное состояние с максимально допустимой в данных условиях степенью беспорядка, т. е. повысить энтропию.

В химических процессах одновременно изменяется энергетический запас системы и степень беспорядка. Если реакция осуществляется при постоянном давлении и температуре, то движущая сила называется изобарно-изотермическим потенциалом или, сокращенно, изобарным потенциалом и обозначается буквой G.