[물리화학] Gibbs 자유 에너지와 평형상수

소개

Gibbs 자유 에너지와 평형상수

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 본 론
1. Gibbs free energy
(1) 표준생성자유에너지
(2) Gibbs Free Energy와 평형상수
(ⅰ) Helmholtz 에너지
(ⅱ) Gibbs-Helholtz 식

2. 평형상수
(1) 평형의 개념
(2) 화학평형-동적 평형
(3) 평형상수 (Kc)의 정의
(4) 평형상수의 사용
(5) 온도에 따른 자유에너지의 변화

Ⅲ. 결 론
Ⅳ. 느낀 점 및 감사의 글
Ⅴ. 참고 문헌

본문내용

1. Gibbs free energy
자발성의 기준으로 직접 유용하게 쓰일 수 있는 양을 H와 S 로 표현하여 새로운 열역학적 양을 정의하는 것은 편리하다. 이러한 목적으로 미국의 물리학자인 J.W. Gibbs(1839-1903)는 자유에너지 G의 개념을 도입하였는데, 이는 G = H-TS 식으로 정의되는 열역학적 양이다. 이 양은 반응의 자발성에 대한 직접적인 기준이 된다. 주어진 온도와 압력에서, 반응이 진행될 때 반응물은 생성물을 만들고 엔탈피 H와 엔트로피 S는 변하고, 이 변화는 ΔH와 ΔH와 ΔS로 표시하면, 자유에너지변화, ΔG는 다음 식으로 주어진다.
ΔG = ΔH - TΔS

여기서 모든 양들은 계와 관계되며 T는 계의 임계온도임을 알아야 한다. 이와 같이 G는 에너지 단위를 가지고 H와 S와 마찬가지로 상태함수 임을 알 수 있다. 자유에너지 변화는, ΔG는 반응의 자발성에 대한 기준으로 사용되는 ΔH-TΔS의 양과 같다. 따라서 주어진 온도와 압력에서 반응의 ΔG가 음의 값이면 이 반응은 자발적인 것으로 예측할 수 있다. 일정한 온도와 압력에서 일어나는 화학 반응의 자발성 여부와 ΔG의 부호와는 다음과 같은 간단한 관계가 성립된다.

1. ΔG<0 이면, 반응은 정방향으로 자발적이다.
2. ΔG=0 이면, 반응은 평형상태에 있다.
3. ΔG>0 이면, 반응은 정방향으로 비자발적이다.

참고자료

· 일반화학 L. BROWN외 2명 범한서적 1993
· 일반화학 Darrell D. Ebbing외 1명 교보문고 1997
· 물리화학 David Freifelder 외 2명 자유아카데미 1995
· 물리화학 제 1판 ROBERT A. Allerty 희중당 1995
· 물리화학 류중하 외2명 형설출판사 1995
· 일반화학 제 5판 Raymond Chang 1998