በጊብስ ነፃ ኢነርጂ እና መደበኛ ነፃ ኢነርጂ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የጊብስ ነፃ ሃይል በሙከራ ሁኔታ ላይ የተመሰረተ ሲሆን መደበኛው ነፃ ኢነርጂ ደግሞ የጊብስ ነፃ ሃይልን ለ reactants እና በመደበኛ ሁኔታቸው ላይ ላሉ ምርቶች ይገልጻል።
የጊብስ ነፃ ኢነርጂ እና መደበኛ ነፃ ኢነርጂ የሚሉት ቃላት በአካላዊ ኬሚስትሪ ውስጥ የተለመዱ ናቸው። ሁለቱም እነዚህ ቃላት ትንሽ ልዩነት ያለው ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ሀሳብ ይሰጣሉ። በጊብስ ነፃ ኢነርጂ እና በመደበኛ ነፃ ኢነርጂ መካከል ያለው ብቸኛው ልዩነት እንደ ሙቀት እና ግፊት ባሉ የሙከራ ሁኔታዎች ውስጥ ነው። በእነዚህ ውሎች ላይ ተጨማሪ ዝርዝሮችን እንነጋገር.
የጊብስ ነፃ ኢነርጂ ምንድነው?
የጊብስ ነፃ ኢነርጂ ከኤንትሮፒ (የስርዓት ወይም ሂደት) ጋር እኩል የሆነ ቴርሞዳይናሚክስ መጠን ከኤንትሮፒ እና ፍፁም የሙቀት መጠን ተቀንሷል። የዚህ ምልክት "ጂ" ነው. የስርዓቱን ስሜታዊነት እና ኢንትሮፒን ወደ አንድ ነጠላ እሴት ያዋህዳል። በዚህ ጉልበት ላይ ለውጥን እንደ "∆G" ልንጠቁም እንችላለን. ይህ ለውጥ በቋሚ የሙቀት መጠን እና በቋሚ ግፊት የኬሚካላዊ ምላሽ አቅጣጫን ሊወስን ይችላል።
በተጨማሪም የ∆G ዋጋ አዎንታዊ ከሆነ ድንገተኛ ያልሆነ ምላሽ ሲሆን አሉታዊ ∆G ደግሞ ድንገተኛ ምላሽን ያሳያል። ጊብስ ነፃ ሃይል የሚለው ቃል የተዘጋጀው በጆሲያ ዊላርድ ጊብስ (1870) ነው። የዚህ መጠን እኩልታ እንደሚከተለው ነው፡
ምስል 01፡ እኩልታ ለጊብስ ነፃ ሃይል፣ ጂ ከጊቢስ ነፃ ሃይል፣ ኤች enthalpy፣ ቲ ፍፁም የሙቀት መጠን እና ኤስ ኢንትሮፒ ነው
መደበኛ ነፃ ኢነርጂ ምንድነው?
መደበኛ ነፃ ኢነርጂ ቴርሞዳይናሚክስ መጠን ሲሆን ይህም ለጊብስ ነፃ ሃይል በመደበኛ የሙከራ ሁኔታዎች ይሰጣል። ይህ ማለት የቴርሞዳይናሚክስ ሲስተም ሃይልን እንደ መደበኛ ነፃ ኢነርጂ ለመሰየም የስርአቱ ምላሽ ሰጪዎች እና ምርቶች በመደበኛ ሁኔታዎች መሆን አለባቸው። ብዙ ጊዜ፣ መደበኛ ግዛቶችን በመከተል ተፈጻሚነት ይኖረዋል።
- ጋዞች፡ 1 ኤቲኤም ከፊል ግፊት
- ንፁህ ፈሳሾች፡ በጠቅላላው 1 atm ግፊት ስር ያለ ፈሳሽ
- መፍትሄዎች፡ ውጤታማ የ1M
- ጠንካራ፡ ንፁህ ጠንካራ በ1 ኤቲም ግፊት
በተለምዶ ለቴርሞዳይናሚክስ ሲስተም መደበኛው የሙቀት መጠን 298.15 ኪ (ወይም 25◦C) ለአብዛኛዎቹ ተግባራዊ ዓላማዎች ነው ምክንያቱም በዚህ የሙቀት መጠን ሙከራዎችን እናደርጋለን። ነገር ግን ትክክለኛው መደበኛ የሙቀት መጠን 273 ኪ (0 ◦C) ነው።
በጊብስ ነፃ ኢነርጂ እና መደበኛ ነፃ ኢነርጂ መካከል ያለው ልዩነት ምንድነው?
የጊብስ ነፃ ኢነርጂ ከኤንትሮፒ (የስርዓት ወይም ሂደት) ጋር እኩል የሆነ ቴርሞዳይናሚክስ መጠን ከኤንትሮፒ እና ፍፁም የሙቀት መጠን ተቀንሷል። ከሁሉም በላይ, ይህንን መጠን ለሙከራው ትክክለኛ የሙቀት መጠን እና ግፊት እናሰላለን. መደበኛ ነፃ ኢነርጂ ቴርሞዳይናሚክስ መጠን ሲሆን ይህም በመደበኛ የሙከራ ሁኔታዎች ለጊብስ ነፃ ኃይል ይሰጣል። ይህ በጊብስ ነፃ ኢነርጂ እና በመደበኛ ነፃ ኢነርጂ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው። ምንም እንኳን መደበኛ ነፃ ኢነርጂ ከጊብስ ነፃ ሃይል ሀሳብ ጋር ተመሳሳይ ቢሆንም፣ እኛ የምንቆጥረው ቴርሞዳይናሚክስ ሲስተምስ ምላሽ ሰጪዎች እና ምርቶች በመደበኛ ሁኔታቸው ላላቸው ብቻ ነው።
ማጠቃለያ – ጊብስ ነፃ ኢነርጂ vs መደበኛ ነፃ ኢነርጂ
ሁለቱም ጊብስ ነፃ ሃይል እና መደበኛ ነፃ ኢነርጂ በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ሀሳብን ይገልፃሉ።በጊብስ ነፃ ኢነርጂ እና በመደበኛ ነፃ ኢነርጂ መካከል ያለው ልዩነት የጊብስ ነፃ ሃይል በሙከራ ሁኔታ ላይ የሚመረኮዝ ሲሆን መደበኛው ነፃ ኢነርጂ ግን የጊብስ ነፃ ሃይልን ለሬክታተሮች እና በመደበኛ ሁኔታቸው ላይ ላሉ ምርቶች ይገልጻል።
