ГИББСОВА ЭНЕРГИЯ

ГИББСОВА ЭНЕРГИЯ, энергия Гиббса, изобарный потенциал, одна из характеристич. функций термодинамич. системы, обозначается G, определяется через энтальпию H, энтропию S и темп-ру Т равенством

(1)

Г. э. является потенциалом термодинамическим. В изотермич. равновесном процессе, происходящем при постоянном давлении, убыль Г. э. данной системы равна полной работе, производимой системой в этом процессе, за вычетом работы против внешнего давления (т. е. равна максимальной полезной работе). Г. э. выражается обычно в кдж/моль или в ккал/молъ. С помощью Г. э. и её производных могут быть в простой форме выражены др. термодинамич. функции и свойства системы (внутренняя энергия, энтальпия, химический потенциал и др.) в условиях постоянства темп-ры и давления. При этих условиях любой термодинамич. процесс может протекать без затраты работы извне только в том направлении, к-рое отвечает уменьшению G (dG < О). Пределом протекания его без затраты работы, т. е. условием равновесия, служит достижение минимального значения G (dG = 0, d²G > O). Г. э. широко используется при рассмотрении различных термодинамич. процессов, проводимых при постоянных темп-ре и давлении. Через Г. э. определяется работа обратимого намагничивания магнетика и поляризации, диэлектрика в этих условиях. Знание Г. э. важно для термодинамич. рассмотрения фазовых переходов. Константа равновесия Ka хим. реакции при любой темп-ре T определяется через стандартное изменение Г. э. дельта С° соотношением

(2)

Широко используется Г. э. дельта С⁰ _обр образования хим. соединения, равная изменению Г. э. в реакции образования данного соединения (или простого вещества) из стандартного состояния соответствующих простых веществ. Для любой хим.реакции равна алгебраич. сумме произведений веществ, участвующих в реакции, на их коэффициенты в уравнении реакции. Для 298,15 К известны уже для неск. тысяч

веществ, что даёт возможность расчётным путём определять соответствующие значения и Ka для большого числа реакций.

Наряду с ур-нием (1) Г. э. может быть определена также через внутр. энергию U, гельмгольцеву энергию А и произведение объёма V на давление р на основе равенств

Характеристическую функцию Г. э. разные авторы долгое время называли по-разному: свободной энергией, свободной энергией при постоянном давлении, термодинамическим потенциалом, термодинамическим потенциалом Гиббса, изобар-но-изотермическим потенциалом, свободной энтальпией и др.; для обозначения этой функции использовались различные символы (Z, F, Ф). Принятые здесь термин "Г. э." и символ G отвечают решению 18-го конгресса Международного союза чистой и прикладной химии 1961.

В. А. Киреев.