Wie kann ich Delta G einer Reaktion berechnen?

Wenn die Reaktion unter Standardbedingungen (Einheitskonzentrationen und -drücke) und bei einer Temperatur durchgeführt wird, die einer Tabelle mit thermodynamischen Werten entspricht (normalerweise 298.15 K), können Sie die standardmäßige freie Gibbs-Bildungsenergie subtrahieren (#DeltaG_f#) der Reaktanten von denen der Produkte.

Andernfalls müssen Sie einen komplizierteren Ansatz wählen:

  1. Berechnen Sie die Standard-Reaktionsenthalpie durch Subtrahieren #DeltaH_f# der Reaktanten aus den Produkten.

  2. Folgen Sie einem ähnlichen Verfahren, um die Standard-Reaktionsentropie zu berechnen (#DeltaS#).

  3. Berechnen #DeltaG^0# für die Reaktion mit der Gleichung #DeltaG^0=DeltaH^0-TDeltaS^0#. Dies macht die Annäherung, dass #DeltaH^0# und #DeltaS^0# sind temperaturunabhängig. Das hochgestellte 0 zeigt "unter Standardbedingungen" an.

Die #DeltaG^0# dass Sie in Schritt 3 berechnet haben, ist die Standardänderung von Gibbs Free Energy, vorausgesetzt, dass alle Reaktanten und Produkte in Einheitskonzentrationen vorliegen (1 M für gelöste Stoffe oder 1 bar Partialdruck für Gase oder reine Flüssigkeiten oder reine Feststoffe). Wenn du rechnen willst #DeltaG# Unter nicht standardmäßigen Bedingungen müssen Sie die Gleichung verwenden

#DeltaG = DeltaG^0 + RTlnQ# wobei Q das Verhältnis der Konzentrationen (oder Aktivitäten) der Produkte geteilt durch die Reaktanten ist. Unter Standardbedingungen ist Q = 1 und #DeltaG=DeltaG^0#. Unter Gleichgewichtsbedingungen ist Q = K und #DeltaG=0# so #DeltaG^0=-RTlnK#.

Für eine höhere Genauigkeit können Sie die Temperaturabhängigkeit von berücksichtigen #DeltaH^0# und #DeltaS^0# unter Berücksichtigung der #DeltaT# zwischen der tatsächlichen Reaktionstemperatur und der Standardtemperatur der von Ihnen verwendeten thermodynamischen Tabelle. Wenn Ihre Reaktion beispielsweise bei 350K und Ihre Tabelle bei 298K liegt, beträgt die Enthalpie und Entropie der Bildung für jeden Reaktanten und jedes Produkt:
#Delta_fH_350# = #Delta_fH_298 + C_P(350-298)#
#S_350# = #S_298 + C_P ln(350/298)#
Dann berechnen Sie die #DeltaH# und #DeltaS# für die Reaktion und den Rest des Verfahrens bleibt unverändert.

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