얼음이 녹을 때 자유에너지 변화. ΔG = ΔH - TΔS

얼음이 녹을 때 자유에너지 변화. ΔG = ΔH - TΔS

 

-----------------------------------------

 

H2O(s) → H2O(l) ... 얼음이 녹아서 물이 될 때

 

ΔG < 0 if at T > 0℃ (자발적으로 녹는다.)

ΔG = 0 if at T = 0℃ (평형상태)

ΔG > 0 if at T < 0℃ (비자발적. 또는 자발적으로 언다.)

 

 

얼음이 녹을 때,

엔탈피 변화, ΔH = +6 kJ/mol (흡열 반응, 즉 외부에서 열을 흡수)

엔트로피 변화, ΔS = +0.022 kJ/mol•K (고체→액체 이므로, 엔트로피는 증가)

 

 

-10℃, 0℃, +10℃에서, 즉, 263 K, 273 K, 283 K에서

자유에너지 변화를 계산해보면,

ΔG = ΔH - TΔS

 

at +10℃, 283 K: (+6 kJ/mol) - (283 K)(+0.022 kJ/mol•K) = -0.226 kJ/mol

ΔG < 0 if at T > 0℃ (자발적으로 녹는다.)

 

at 0℃, 273 K: (+6 kJ/mol) - (273 K)(+0.022 kJ/mol•K) ≒ 0 kJ/mol

ΔG = 0 if at T = 0℃ (평형상태)

 

at –10℃, 263 K: (+6 kJ/mol) - (263 K)(+0.022 kJ/mol•K) = +0.214 kJ/mol

ΔG > 0 if at T < 0℃ (비자발적. 또는 자발적으로 언다.)

 

 

[ Gibbs 자유 에너지 설명 http://ywpop.tistory.com/7438 ]

[ 관련 글: ΔG = ΔH – TΔS 식의 부호 ]