04 // مجموعه تعاملی فرمول‌های علمی // شیمی‌فیزیک، قوانین گازها، سینتیک و الکتروشیمیΔG = ΔH − T · ΔS, ΔG° = −R · T · ln(K)
فرمول انرژی آزاد گیبس و ثابت تعادل شیمیایی
معیار بنیادین ترمودینامیک شیمیایی برای تشخیص خودبه‌خودی بودن واکنش، حداکثر کار مفید و ثابت تعادل در دما و فشار ثابت.
مرجع فرمول
فرمول اصلی
ΔG = ΔH − T · ΔS, ΔG° = −R · T · ln(K)
فرم‌های بازآرایی‌شده
K_eq = exp(−ΔG° / (R · T))
T_crossover = ΔH / ΔS
متغیرها و واحدها
| Symbol | Name | Unit |
|---|---|---|
| dG | Gibbs Free Energy ΔG | kJ/mol |
| dH | Enthalpy Change ΔH | kJ/mol |
| T | Absolute Temperature | K |
| dS | Entropy Change ΔS | J/(mol·K) |
ورودی‌ها و پارامترها
[kJ/mol]
[K]
[J/(mol·K)]
نتیجه محاسبه (Gibbs Free Energy ΔG)
dG =-32.9576kJ/mol
توضیحات و پیشینه فرمول
- From the Second Law ΔS_univ = ΔS_sys + ΔS_surr ≥ 0 with ΔS_surr = −ΔH_sys/T at constant P, multiplying by −T yields ΔG = ΔH − TΔS ≤ 0.
- Note unit consistency: ΔH is conventionally tabulated in kJ/mol while ΔS is in J/(mol·K) (divide TΔS by 1,000).
مثال‌های حل‌شده گام‌به‌گام
#1: Haber ammonia synthesis N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ at 298.15 K (ΔH° = −92.2 kJ/mol, ΔS° = −198.7 J/(mol·K)).
ΔH° = −92.2 kJ/molΔS° = −198.7 J/(mol·K)T = 298.15 K
ΔG° = −92.2 − (298.15 × −0.1987) = −92.2 + 59.24
→ ΔG° = −32.96 kJ/mol (Spontaneous at 298 K; crossover at T = 464 K)
#2: Endothermic ice melting at +10 °C (283.15 K) with ΔH_fus = +6.01 kJ/mol and ΔS_fus = +22.0 J/(mol·K).
ΔH = +6.01 kJ/molΔS = +22.0 J/(mol·K)T = 283.15 K
ΔG = 6.01 − (283.15 × 0.0220) = 6.01 − 6.23
→ ΔG = −0.22 kJ/mol (Spontaneous melting above 273.15 K)
آیا این ابزار برای شما مفید بود؟
پرسش‌های متداول (FAQ)
ابزار آنلاین فرمول انرژی آزاد گیبس و ثابت تعادل شیمیایی چگونه کار می‌کند؟+
مقادیر معلوم را وارد کنید یا لغزنده‌ها را تغییر دهید تا فرمول انرژی آزاد گیبس و ثابت تعادل شیمیایی بر اساس رابطه ΔG = ΔH − T · ΔS, ΔG° = −R · T · ln(K) به‌صورت درجا در مرورگر شما محاسبه و ترسیم شود. معیار بنیادین ترمودینامیک شیمیایی برای تشخیص خودبه‌خودی بودن واکنش، حداکثر کار مفید و ثابت تعادل در دما و فشار ثابت.
آیا می‌توانم نتایج و نمودارهای فرمول انرژی آزاد گیبس و ثابت تعادل شیمیایی را دانلود یا چاپ کنم؟+
بله، می‌توانید به‌راحتی خروجی SVG، PNG، CSV دریافت کنید یا کاربرگ را چاپ نمایید.
آیا می‌توانم داده‌های نمونه را در فرمول انرژی آزاد گیبس و ثابت تعادل شیمیایی پاک کنم و از صفحه خالی شروع کنم؟+
بله، با کلیک روی دکمه پاک‌سازی در بالای ابزار می‌توانید تمام ورودی‌ها را خالی کنید یا هر زمان دوباره داده‌های نمونه را بارگذاری نمایید.