Энергия Гиббса. 
Второй закон термодинамики

Чаще в термодинамике приходится иметь дело с изобарно-изотермическими процессами (Р и T = const), поэтому удобнее пользоваться функцией (энергией) Гиббса.

.

где G_{Р, Т} — функция Гиббса, свободная энтальпия, изобарно-изотермический потенциал, изобарный потенциал.

Энергия Гиббса — наиболее важная и часто употребляемая на практике термодинамическая функция. Введена в термодинамику Гиббсом в 1875 году.

G определяется через известные термодинамические функции.

При р, Т= const:

.

В стандартных условиях изменение энергии Гиббса может быть представлено следующим образом:

Критерием самопроизвольности прямого изобарно-изотермического процесса являются неравенства? G_{Р, Т} 0; при? G_{Р, Т} > 0 и A? < 0 протекает обратный процесс, в состоянии химического равновесия? G_{Р, Т} = 0 и A? = 0. энтропия равновесный термодинамика Энергия Гиббса — функции состояния, поэтому? G не зависит от пути и от характера протекания процесса, а определяются только начальным и конечным состоянием системы:

.

Абсолютные G определить невозможно (т.к. они зависят от U и Н), обычно определяют величину изменения? G (кДж/моль или ккал/моль) путем измерения работы равновесного процесса. Протеканию прямого процесса в термодинамической системе способствуют: ?Н < 0 и? S>0, ?G = ?Н — T? S, что приводит к уменьшению? G в выражении:

.

?G как критерий возможности самопроизвольного протекания процессов.

Изменение ?G можно измерить по максимальной полезной работе при V, T = const и P, T = const.

.

Для ?G_{Р, Т} -?Н — тепловой эффект химической реакции и? S — изменение энтропии реакции.

Таким образом, изменение? G при определенных условиях является критерием возможности или невозможности протекания процесса.

Обобщив информацию по второму закону термодинамики, получим несколько критериев возможности направления протекания процесса.

Критерии возможности самопроизвольного протекания процесса.

• 1) если, без подведения дополнительной энергии извне процесс невозможен;
• 2) если и термодинамика дает положительный ответ, это говорит только о возможности протекания прямого химического процесса.

Однако часто в реальных условиях такой процесс не идет. Чтобы процесс пошел, нужно создать определенные условия для повышения скорости химической реакции.