깁스자유에너지 응용에 관한 고찰

소개글

깁스자유에너지 응용에 관한 고찰

목차

1.서론

2.본론
Ⅰ. 깁스 자유 에너지
1. 깁스 자유 에너지란?
(1) 깁스 자유 에너지의 정의
(2) 깁스 자유에너지의 전개
(3) 생성 Gibbs engergy
2. Gibbs-Helholtz 식
3. 자발성과 자유에너지
4. 온도에 따른 자유에너지의 변화
5. Gibbs engergy의 압력 효과
6. 고정된 T와 P에서 자발적 과정의 본질
7. 깁스 자유에너지와 상전이
8. 깁스 자유에너지와 화학반응

Ⅱ. 깁스 자유 에너지의 응용
1. 깁스 자유 에너지의 응용 예

3.결론

4.참고문헌

본문내용

1. 서론

에너지 이동과 관련된 매우 유용한 요소는 바로 깁스 자유 에너지(Gibbs free energy) 또는 깁스 식(Gibbs function, G로 표현)이다. 이러한 깁스 자유 에너지는 어떤 반응이 자발적으로 일어날 수 있느냐 없느냐, 반응에 대한 평형상수, 반동으로부터 얻어질 수 있는 최대 수율 등을 결정하는데 이용될 수 있다. 또한 물질대사 과정의 효율성이라든가, 다양한 반응들의 결합에서의 가역성과 가능성(potential)을 계산하는데 이용될 수도 있다.
깁스의 자유에너지는 평형과 밀접한 관계에 있다. 깁스의 자유에너지 값이 0이 되면 평형이다라고 한다. 이러한 깁스의 자유에너지는 열역학 법칙중 제 1법칙과 제 2법칙을 혼합한 새로운 열역학 함수이다. 이는 제1법칙과 제2법칙을 동시에 만족시키는 조건인 자발성의 기준이 된다. 이러한 깁스의 자유에너지와 응용에 대해서 알아보자.

2. 본론
Ⅰ. 깁스 자유 에너지

[1] 깁스 자유 에너지란?
(1) 깁스 자유 에너지의 정의

G = H - TS

△G = △H - T△S
dG = dH - TdS

Energy 감소하고(음의 △H)값 무작정 온도가 증가함으로서 (양의 △S) 평형을 이루기 위하여 자발적으로 진행되는 변화는 (음의 △G)값을 가진다. 일정한 온도(T)와 압력(P)에서 일어나는 화학반응의 자발성 여부와 △G의 부호는 다음과 같은 간단한 관계가 성립된다.

①ΔG < 0 이면, 반응은 정방향으로 자발적이다.
②ΔG = 0 이면, 반응은 평형상태이다.
③ΔG > 0 이면 반응은 정방향으로 자발적이 아니다. 이 경우 반응을 진행시키려면 외부로부터 에너지의 공급이 필요하다, 그러나 역방향으로는 자발적으로 진행된다.

자유 에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 자발적으로 진행(음의 △G값) 자유에너지가 최소가 되는 점에서 평형에 도달하게 된다. 반응물의 처음 상태가 좌, 우 어느 쪽이던지 간에 최소 점을 향해 자발적으로 진행된다. 평형 상태에 도달하는 과정은 반응물 쪽에서뿐만 아니라 생성물 쪽에서도 가능하다.

참고 자료

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Physical Chemistry LAIDLER/MEISER Houghton Mifflin
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재료금속열역학 제3판 민동준 역 사이텍미디어
통계열역학 정현채 청문각
김희준 교수와 함께하는 자연과학의 세계(2) 김희준 궁리출판