Perbedaan Antara Energi Bebas dan Energi Bebas Standar
Energi Bebas Energi Bebas Energi Bebas
Apa itu energi bebas?
Jumlah pekerjaan yang dapat dilakukan sistem termodinamika dikenal sebagai energi bebas. Energi bebas dapat digambarkan dengan menggunakan dua istilah, energi bebas Helmholtz dan energi bebas Gibbs. Dalam kimia, ketika kita menggunakan kata "energi bebas" itu berarti energi bebas Gibbs. Dalam fisika, energi bebas mengacu pada energi bebas Helmholtz. Kedua istilah tersebut dijelaskan di bawah ini.
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi, dan dikatakan, "entropi alam semesta meningkat dalam proses spontan. "Entropi berhubungan dengan jumlah panas yang dihasilkan; Itulah sejauh mana energi telah terdegradasi. Tapi, faktanya, jumlah gangguan ekstra yang disebabkan oleh jumlah panas yang diberikan q tergantung pada suhu. Jika sudah sangat panas, sedikit panas ekstra tidak menimbulkan gangguan lebih banyak, tapi jika suhunya sangat rendah, jumlah panas yang sama akan menyebabkan peningkatan kelainan yang dramatis. Oleh karena itu, lebih tepat untuk menulis,Untuk menganalisa arah perubahan, kita harus mempertimbangkan perubahan pada kedua sistem dan sekitarnya. Ketidaksetaraan Clausius berikut menunjukkan apa yang terjadi ketika energi panas ditransfer antara sistem dan sekitarnya. (Perhatikan sistem dalam ekuilibrium termal dengan suhu sekitar T)
dS - dq / T ≥0. … (1)Jika pemanasan dilakukan pada volume konstan, kita dapat menuliskan persamaan di atas (1) sebagai berikut. Persamaan ini mengekspresikan kriteria untuk reaksi spontan yang terjadi hanya dalam hal fungsi negara saja.
dS - dU / T ≥0
Persamaan dapat disusun kembali untuk mendapatkan persamaan berikut.
TdS ≥dU (Persamaan 2),dan oleh karena itu, dapat dituliskan sebagai
dU - TdS ≤0
Ekspresi di atas dapat disederhanakan dengan menggunakan istilah energi Helmholtz, A, yang dapat didefinisikan sebagai, A = U-TS
Dari persamaan di atas, kita dapat memperoleh sebuah kriteria untuk reaksi spontan sebagai dA ≤0. Ini menyatakan bahwa, perubahan pada sistem pada suhu dan volume konstan secara spontan jika dA ≤0. Jadi perubahan itu spontan bila sesuai dengan penurunan energi Helmholtz. Oleh karena itu, sistem ini bergerak secara spontan, memberi nilai A yang lebih rendah.Energi bebas Gibbs terkait dengan perubahan yang terjadi pada tekanan konstan. Ketika energi panas ditransfer pada tekanan konstan, hanya ada pekerjaan perluasan; Oleh karena itu, kita memodifikasi dan menuliskan persamaan 2 sebagai berikut.
TdS ≥dH
Persamaan ini dapat disusun kembali untuk memberikandH-TdS≤0
. Dengan istilah energi bebas Gibbs, G, persamaan ini dapat ditulis sebagai,
G = H-TS --3 -> Pada suhu dan tekanan konstan, reaksi kimia bersifat spontan dalam arah penurunan energi bebas Gibbs. Oleh karena itu, dG ≤0
Apakah Standard Free Energy itu?
Energi bebas standar adalah energi bebas yang didefinisikan pada kondisi standar. Kondisi standarnya adalah suhu, 298 K; tekanan, 1 atm atau 101. 3 kPa; dan semua zat terlarut pada konsentrasi 1 M. Energi bebas standar dilambangkan dengan Go.Apa perbedaan antara Energi Bebas dan Energi Bebas Standar?
• Dalam kimia, energi bebas disebut energi bebas Gibbs. Hal ini terkait dengan perubahan yang terjadi pada tekanan konstan. Energi bebas standar adalah energi bebas yang didefinisikan pada kondisi standar.
• Oleh karena itu, energi bebas standar diberikan pada suhu 298K dan tekanan 1 atm, namun nilai energi bebas dapat berubah tergantung pada suhu dan tekanan.
