[화학열역학] Gibbs Free Energy (깁스 프리 에너지)

깁스프리에너지는 화학반응이 자발적인지 비자발적인지 엔탈피와 엔트로피를 이용하여 알아내는 공식입니다. 

 

공식은 다음과 같습니다. 'ΔG=ΔH-TΔS' 

 

ΔG는 깁스프리에너지를 뜻합니다. 이게 음수라면 반응이 자발적으로 일어난다는 의미구요.

ΔH는 아시다시피 엔탈피를 의미합니다. 열에너지라고 생각하세요. T는 절대온도고 ΔS는 엔트로피입니다.

 

자, 그러면 우리는 여기서 질문. 깁스프리에너지가 양수려면 어떻게 되야할까요?

표로 딱 정리합시다.

ΔH	ΔS	-TΔS	ΔG
-	+	-	- (모든 온도에서 자발)
+	-	+	+ (모든 온도에서 비자발)
-	-	+	- 낮은 온도에서 자발 + 높은 온도에서 비자발
+	+	-	- 높은 온도에서 자발 + 낮은 온도에서 비자발

 차근차근 봅시다.  일단 모든 온도에서 자발적으로 일어나는 예는 뭐가있을까요? 오존이 분해되서 산소분자로 되는 과정이 있겠습니다.

 

모든 온도에서 비자발인건 뭘까여? 당연히 산소가 오존으로 되는거겠죠? 이게 자발적이라면 지구에서 못살아여

온도에 따라 자발&비자발인건 더 많죠. 물과 얼음만봐도 그렇죠?

 

아무튼 이 깁스프리에너지는 공식이 다 연결되어있어서 사실 거져주는 단원이기도 합니다. 이부분은 너무 쉬운파트라 금방 이해되실거에요. 일단 그것들은 차근차근해보도록 하구요.  저 깁스프리에너지가 어떻게 나왔는지 유도를 해보도록 합시다. 

 이해가셨나요? ㅎㅎ

 

이번에는 표준 생성 자유 에너지에 대해 알아봅시다. 

표준 생성 자유 에너지는  표준 생성 엔탈피랑 똑같은 개념입니다. 표준이란 것이 1기압, 1몰 등등 이런걸 뜻하는거에요. 별거 없습니다. 표준 생성 자유 에너지는 위에 첨자로 'o' 가 붙어있습니다. 마치 각도를 표시하는 단위인 '도'랑 똑같아보여요.  알아두셔야할 것은 표준 생성 자유 에너지와 비표준 생성 자유 에너지의 차이입니다. 이는 이제 조만간 다룰 것이니 오늘은 깁스 프리 에너지의 공식만 알아두도록 합시다.