Tofauti kuu kati ya nishati isiyolipishwa ya Gibbs na nishati ya kawaida isiyolipishwa ni kwamba nishati isiyolipishwa ya Gibbs inategemea hali ya majaribio ilhali nishati ya kawaida isiyolipishwa inafafanua nishati isiyolipishwa ya Gibbs kwa vitendanishi na bidhaa ambazo ziko katika hali yao ya kawaida.
Masharti ya Gibbs nishati bila malipo na nishati ya kawaida isiyolipishwa ni ya kawaida katika kemia halisi. Maneno haya yote mawili yanatoa wazo linalokaribia kufanana na tofauti kidogo. Tofauti pekee kati ya nishati isiyolipishwa ya Gibbs na nishati ya kawaida isiyolipishwa ni katika hali zao za majaribio kama vile halijoto na shinikizo. Wacha tuzungumze kwa undani zaidi juu ya masharti haya.
Gibbs Free Energy ni nini?
Gibbs free energy ni kiasi cha halijoto sawa na enthalpy (ya mfumo au mchakato) ukiondoa bidhaa ya entropi na halijoto kamili. Alama ya hii ni "G". inachanganya enthalpy na entropy ya mfumo katika thamani moja. Tunaweza kuashiria mabadiliko katika nishati hii kama "∆G". Mabadiliko haya yanaweza kubainisha mwelekeo wa mmenyuko wa kemikali kwa halijoto isiyobadilika na shinikizo lisilobadilika.
Aidha, ikiwa thamani ya ∆G ni chanya, ni mmenyuko usio wa moja kwa moja huku ∆G hasi ikionyesha mwitikio wa moja kwa moja. Neno Gibbs nishati ya bure lilianzishwa na Josiah Willard Gibbs (1870). Mlinganyo wa wingi huu ni kama ifuatavyo:
Kielelezo 01: Mlinganyo wa nishati huria ya Gibbs, ambapo G ni nishati isiyolipishwa ya Gibbs, H ni enthalpy, T ni halijoto kamili na S ni entropy
Nishati Ya Kawaida Isiyolipishwa ni nini?
Nishati isiyolipishwa ya kawaida ni kiasi cha halijoto ambacho huwapa Gibbs nishati bila malipo katika hali za kawaida za majaribio. Hii inamaanisha, ili kutaja nishati ya mfumo wa thermodynamic kama nishati isiyolipishwa ya kawaida, viitikio na bidhaa za mfumo huo zinapaswa kuwa katika hali ya kawaida. Mara nyingi, kufuata hali za kawaida, hutumika.
- Gesi: shinikizo la atm 1
- Vimiminiko safi: kimiminiko chini ya shinikizo la jumla la atm 1
- Vimumunyisho: mkusanyiko unaofaa wa 1 M
- Mango: kingo thabiti chini ya shinikizo la atm 1
Kwa kawaida, halijoto ya kawaida kwa mfumo wa halijoto ni 298.15 K (au 25◦C) kwa madhumuni mengi ya kiutendaji kwa sababu sisi hufanya majaribio katika halijoto hii. Lakini halijoto sahihi ya kawaida ni 273 K (0 ◦C).
Nini Tofauti Kati ya Gibbs Free Energy na Standard Free Energy?
Gibbs free energy ni kiasi cha halijoto sawa na enthalpy (ya mfumo au mchakato) ukiondoa bidhaa ya entropi na halijoto kamili. Muhimu zaidi, tunahesabu kiasi hiki kwa halijoto halisi na shinikizo la jaribio. Nishati isiyolipishwa ya kawaida ni kiasi cha halijoto ambacho huwapa Gibbs nishati bila malipo katika hali za kawaida za majaribio. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya nishati isiyolipishwa ya Gibbs na nishati ya kawaida isiyolipishwa. Ingawa nishati ya kawaida isiyolipishwa inafanana na wazo la nishati isiyolipishwa ya Gibbs, tunaihesabu tu kwa mifumo ya halijoto yenye viitikio na bidhaa katika hali yao ya kawaida.
Muhtasari – Gibbs Free Energy vs Standard Free Energy
Nishati isiyolipishwa ya Gibbs na nishati ya kawaida isiyolipishwa inafafanua wazo linalokaribia kufanana katika hali ya joto. Tofauti kati ya nishati isiyolipishwa ya Gibbs na nishati ya kawaida isiyolipishwa ni kwamba nishati isiyolipishwa ya Gibbs inategemea hali ya majaribio ilhali nishati isiyolipishwa ya kawaida inaelezea nishati ya bure ya Gibbs kwa vitendanishi na bidhaa ambazo ziko katika hali yao ya kawaida.
