吉布斯自由能计算器

计算ΔG和反应自发性

输入焓、熵、温度或平衡常数来计算吉布斯自由能并确定反应是否自发。

示例

查看如何使用吉布斯自由能计算器处理真实场景。

室温下的自发反应

ΔG = ΔH - TΔS(焓、熵、温度)

计算ΔH = -40 kJ/mol,ΔS = -100 J/(mol·K),T = 25°C的反应的ΔG。

计算类型: hts

焓变(ΔH): -40 kJ/mol

ΔH单位: kJ/mol

熵变(ΔS): -100 J/(mol·K)

ΔS单位: J/(mol·K)

温度(T): 25 °C

温度单位: °C

高温下的非自发反应

ΔG = ΔH - TΔS(焓、熵、温度)

计算ΔH = 10 kJ/mol,ΔS = 50 J/(mol·K),T = 500 K的ΔG。

计算类型: hts

焓变(ΔH): 10 kJ/mol

ΔH单位: kJ/mol

熵变(ΔS): 50 J/(mol·K)

ΔS单位: J/(mol·K)

温度(T): 500 K

温度单位: K

使用平衡常数

ΔG = -RTlnK(平衡常数)

计算K = 0.5,T = 298 K的ΔG。

计算类型: k

温度(T): 298 K

温度单位: K

平衡常数(K): 0.5

标准条件

ΔG = ΔH - TΔS(焓、熵、温度)

计算ΔH = -285.8 kJ/mol,ΔS = -163.1 J/(mol·K),T = 25°C的ΔG(水的形成)。

计算类型: hts

焓变(ΔH): -285.8 kJ/mol

ΔH单位: kJ/mol

熵变(ΔS): -163.1 J/(mol·K)

ΔS单位: J/(mol·K)

温度(T): 25 °C

温度单位: °C

其他标题
理解吉布斯自由能:综合指南
掌握化学中吉布斯自由能和反应自发性概念。

什么是吉布斯自由能?

  • 定义和重要性
  • 与自发性的关系
  • 单位和符号
吉布斯自由能(ΔG)是一个热力学量,用于预测化学反应在恒压恒温条件下是否会自发发生。它将焓、熵和温度结合成一个单一值。
ΔG = ΔH - TΔS

常见反应

  • 燃烧反应
  • 光合作用

使用计算器的分步指南

  • 输入选择
  • 单位一致性
  • 解释结果
根据您可用的数据选择计算类型:使用焓、熵和温度,或平衡常数。确保所有单位兼容以获得准确结果。
如何使用计算器

输入示例

  • ΔH以kJ/mol为单位,ΔS以J/(mol·K)为单位,T以°C或K为单位

吉布斯自由能的现实应用

  • 预测反应自发性
  • 生物系统
  • 工业化学
吉布斯自由能用于预测反应是否会在没有外部输入的情况下进行。它在生物化学、环境科学和工业过程中至关重要。
科学和工业中的应用

应用示例

  • 细胞中的ATP水解
  • 氨合成(哈伯过程)

常见误解和正确方法

  • ΔG和反应速率
  • 单位转换错误
  • 温度效应
负的ΔG并不意味着反应很快,只是表示它在热力学上有利。始终检查单位一致性,并在需要时将温度转换为开尔文。
避免计算错误

错误示例

  • 混合kJ和J单位
  • 使用°C而不是K

数学推导和示例

  • ΔG公式的推导
  • 示例计算
  • 解释ΔG值
公式ΔG = ΔH - TΔS是从热力学定律推导出来的。ΔG = -RTlnK将自由能与平衡联系起来。示例计算有助于理解过程。
计算示例

计算示例

  • 水形成的ΔG计算
  • 从平衡常数计算ΔG