반응형 일반화학/[19장] 화학 열역학70 Gibbs 자유 에너지 (Gibbs Free Energy) ★ Gibbs 자유 에너지 (Gibbs Free Energy) --------------------------------------------------- ▶ 참고: 제19장 화학 열역학. 목차 [ https://ywpop.tistory.com/16773 ] --------------------------------------------------- “어떤 반응이 자발적인지? 아닌지?” 를 결정(예측)하기 위해서는 ‘우주의 ΔS’, 즉 ‘계의 ΔS’와 ‘주위의 ΔS’, 둘 다 계산해야 했다. ( 참고: ΔS로 자발성 예측 https://ywpop.tistory.com/7404 ) ΔH – TΔS, 다 쓰려니 팔도 아프고, 불편하다, 한 개로 줄여서 사용하자. H – TS를 내 이름 따서 G라 새로 정의하고,.. 2017. 7. 1. 화학 반응에서 엔트로피 변화 ★ 화학 반응에서 엔트로피 변화 ---------------------------------------------------▶ 참고: 제19장 화학 열역학. 목차[ https://ywpop.tistory.com/16773 ]--------------------------------------------------- > 표준 몰 엔트로피, 표준몰엔트로피, S°의 정의> 등온/가역과정에 주목(주의)할 것.> 자연에서 일어나는 과정은즉, 실험실 비커 속에서 일어나는 반응은거의 대부분 비가역과정이다.( 참고 https://ywpop.tistory.com/9301 )> 평형과 혼동할까봐 얘기하는 건데,비가역과정을 거쳐서 평형에 도달한다. > S는 화학식의 “원자 수”에 비례.--.. 2017. 6. 25. 표준 생성 자유 에너지와 표준 자유 에너지 변화 ★ 표준 생성 자유 에너지와 표준 자유 에너지 변화 --------------------------------------------------- ▶ 참고: Gibbs 자유 에너지 (Gibbs Free Energy) [ https://ywpop.tistory.com/7438 ] --------------------------------------------------- ( 참고: 표준 생성 엔탈피 https://ywpop.tistory.com/4416 ) ( 참고: 표준 반응 엔탈피 변화 https://ywpop.tistory.com/3431 ) [예제] ΔG°_f 로부터 ΔG°_rxn 계산. 298 K에서 다음 반응에 대한 표준 자유 에너지 변화를 구하시오. P4(g) + 6Cl2(g) → 4PCl3(g) .. 2017. 6. 22. 열역학 함수 계산할 때, 절대온도를 사용하는 이유 열역학 함수 계산할 때, 절대온도를 사용하는 이유 자유에너지 변화를 계산할 때, 왜 섭씨온도가 아니라 절대온도를 사용하나요? --------------------------------------------------- ▶ 참고: 절대온도(K)와 섭씨온도(℃) [ https://ywpop.tistory.com/3236 ] --------------------------------------------------- 섭씨온도는 단순히 물의 어는점(0℃)과 끓는점(100℃)을 기준 삼아 만든 온도이기 때문에, (계의) 에너지 상태와는 맞지 않습니다. 왜냐하면 섭씨온도 0℃라고 해서 에너지가 전혀 없는 것이 아니기 때문입니다. 섭씨온도로 –273℃일 때 에너지가 전혀 없는 상태가 되며, 이 온도를 0 K(캘빈)라.. 2015. 12. 14. 비표준 상태에서의 자유에너지. ΔG = ΔG° + RTlnQ 비표준 상태에서의 자유에너지. ΔG = ΔG° + RTlnQ 375℃에서 Kp = 4.3×10^(-4) 인 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 실험에서, 초기압력이 P_H2 = 0.40 atm, P_N2 = 0.86 atm, P_NH3 = 4.4×10^(-3) atm일 때, 이 반응의 ΔG와 알짜 반응의 방향을 예측하시오. --------------------------------------------------- ▶ 참고: 비표준 상태에서의 자유에너지 변화 ΔG = ΔG° + RTlnQ [ https://ywpop.tistory.com/10336 ] --------------------------------------------------- 비표준 상태에서의 자유에너지 ΔG = ΔG° + RTlnQ ... (.. 2015. 12. 12. 용해 과정에서 용액의 엔트로피 변화 용해 과정에서 용액의 엔트로피 변화 가용성염이 물에 용해될 때 엔트로피 변화 예를 들어, 다음과 같은 NaCl의 용해 과정에서, NaCl(s) + H2O(l) → Na^+(aq) + Cl^-(aq) 용질인 NaCl의 엔트로피는 증가한다. ( 한 개의 고체 덩어리가 여러 개의 이온 입자로 흩어지는 과정이므로 ) ( 참고 https://ywpop.tistory.com/5358 ) 단, 용매인 물의 엔트로피는 감소한다. ( 이온 입자 주위를 여러 개의 물 분자들이 둘러싸는 과정이므로 ) 그러나 용질의 엔트로피 증가량이 용매의 엔트로피 감소량보다 더 크기 때문에, 용액(용질 + 용매)의 엔트로피는 증가한다. 이 때문에 NaCl을 물에 넣으면, NaCl은 자발적으로 용해된다. [유튜브] How Water Diss.. 2015. 10. 24. ΔG = –nFE. Cr2O7^2-(aq) + 3Sn^2+(aq) + 14H^+(aq) ΔG = –nFE. Cr2O7^2-(aq) + 3Sn^2+(aq) + 14H^+(aq) 25℃에서 표준 전지전위가 1.21 V인 다음 반응에 대하여 표준 자유에너지 변화는 얼마인가? Cr2O7^2-(aq) + 3Sn^2+(aq) + 14H^+(aq) → 2Cr^3+(aq) + 3Sn^4+(aq) + 7H2O(l) --------------------------------------------------- 반쪽 반응을 보면, 3Sn^2+ → 3Sn^4+ + 6e^- 2Cr^6+ + 6e^- → 2Cr^3+ ( 참고 https://ywpop.tistory.com/3082 ) 산화-환원 반응 시 이동한 전자의 몰수 = 6 ΔG = –nFEcell ( 참고 https://ywpop.tistory.com/1006.. 2014. 12. 11. 깁스 자유 에너지(Gibbs free energy), ΔG = ΔH – TΔS 식의 부호 깁스 자유 에너지(Gibbs free energy), ΔG = ΔH – TΔS 식의 부호반응 온도에 따른 ΔG의 부호. 반응 온도와 ΔG의 부호반응 온도에 따른 자발적 반응. 반응 온도와 자발적 반응 ΔH와 ΔS의 부호, 그리고 온도에 따라ΔG의 부호가 위와 같이 결정된다는 것이 쉽게 이해되지 않으면,다음과 같이 적당한 수치를ΔG = ΔH – TΔS 식에 대입시켜 계산해보면 어떨까요? ① ΔH = +500② ΔH = –500 ③ ΔS = +2④ ΔS = –2 ⑤ T = 100 (저온)⑥ T = 1000 (고온) [I]의 경우, ②③에 해당되므로②③⑤ 조합이면,ΔG = (–500) – [100 × (+2)] = –700 ②③⑥ 조합이면,ΔG.. 2014. 11. 19. Boltzmann 식. 엔트로피의 통계 열역학적 정의 Boltzmann 식. 엔트로피의 통계 열역학적 정의 ------------------------ S = k ln W> k: Boltzmann 상수 (Boltzmann’s constant)( k = k_B = 1.3806488×10^(-23) J/K )> W: 계가 가질 수 있는 미시 상태(microstate)의 수( W는 초등학교 수학에서, 경우의 수의 비슷한 개념 ) 예) 계가 완전히 규칙적인(가장 안정한) 배열을 가질 수 있는 방법의 수는?---> 오직 하나뿐. 즉 W = 1 S = k ln W= k ln(1)= 0 ∴ S = 0---> 완벽한 질서를 갖는 계의 엔트로피는 0 [ 그림 출처 Wikimedia ] 비엔나 중앙묘지에 있는 볼츠만.. 2014. 11. 7. 열역학 제3법칙과 절대엔트로피 ★ 열역학 제3법칙과 절대엔트로피 [참고] 제19장 화학 열역학. 목차[ https://ywpop.tistory.com/16773 ] ▶ 열역학 제3법칙> 순수한 결정질 물질의 엔트로피, S는절대영도(0 K)에서 0이다. 열역학 제3법칙으로부터,다른 열역학 함수와 달리,엔트로피는 절대영도라는 기준점이 있다. 따라서 실험을 통해모든 물질의 절대값, S를 측정할 수 있다. 298 K(25℃)에서어떤 물질의 “엔트로피”는 실질적인 값이다. 다른 열역학 함수(내부에너지, 엔탈피, 자유에너지)와 달리,과학자가 임의로 설정한 기준에서 산출된 값이 아니다. 그래서 “절대엔트로피”라고 부르고,기호도 [도표] 298.15 K(25℃)에.. 2013. 10. 25. 이전 1 ··· 4 5 6 7 다음 반응형
