ELEMENTY TERMODYNAMIKI 
Entalpia swobodna a stała równowagi chemicznej, potencjał chemiczny, reguła faz Gibbsa
Entalpia swobodna (energia Gibbsa)
G = H - TS /Tconst+Pconst/
gdzie symbole oznaczają kolejno; entalpię, temperaturę i entropię układu
1. Proces samorzutny => "G < 0
2. Proces w stanie równowagi => "G = 0
3. Proces samorzutny nie zachodzi => "G > 0
Energia swobodna (energia Helmholtza)
A = U - TS /Vconst/
Entalpia swobodna i energia swobodna są funkcjami stanu, których wartości
bezwzględne są niemierzalne. Zmiana entalpii swobodnej określa pracę
maksymalną, inna niż praca objętościowa, możliwą do uzyskania z procesu.
JAK POWI
ZAĆ PARAMETRY TERMODYNAMICZNE ZE STANEM
RÓWNOWAGI REAKCJI???
W jaki sposób możemy obliczyć zmiany entalpii swobodnej?
"Hro - standardowa molowa wartość entalpii tworzenia
"G = "H - T"S
So - standardowa molowa entropia
"Gro = "Hro - T"Sro
"Gro - standardowa entalpia swobodna reakcji
Praktyczne znaczenie ma tzw. standardowa entalpia swobodna tworzenia, "Gtwo,
definiowana jako standardowa entalpia swobodna reakcji tworzenia związku z
pierwiastków w ich najtrwalszej postaci, odniesiona do 1 mola związku. W oparciu o
standardowe entalpie swobodne tworzenia, możemy obliczyć standardową entalpię reakcji
zgodnie z równaniem;
"Gro = Łn"Gotw(produkty) - Łn"Gotw(substraty)
Jeżeli uzyskany wynik będzie ujemny, będzie to świadczyło, że reakcja jest samorzutna w
warunkach standardowych (P = 1 atm, T=25oC).
ELEMENTY TERMODYNAMIKI 
Entalpia swobodna a stała równowagi chemicznej, potencjał chemiczny, reguła faz Gibbsa
Kryteria samorzutności procesów można stosować do reakcji chemicznych:
" reakcja samorzutna ma miejsce wtedy jeżeli "G < 0,
" reakcja znajduje się w stanie równowagi jeżeli "G = 0,
" reakcja nie jest samorzutna ale reakcja odwrotna jest samorzutna "G > 0.
Dla warunków reakcji odbiegających od standardowych wykazano że entalpia swobodna
reakcji zależy od temperatury i składu mieszaniny reagującej zgodnie z równaniem.
"Gr = "Gro + RTlnQ
gdzie: R - stała gazowa R = 8,31447 J/(mol*K),
T - temperatura (K),
Q - iloraz reakcji, zdefiniowany dokładnie tak samo, jak stała równowagi reakcji (K)
ANALIZA STANU ENERGETYCZNEGO REAKCJI W STANIE RÓWNOWAGI
aA = bB cC = dD
c d
aCaD
Q =
a b
aAaB ai  aktywność cząstek i
W szczególnym przypadku, w stanie równowagi, Q = K. Iloraz reakcji Q jest wielkością,
która zależy od wartości ciśnień cząstkowych w przypadku gazów i stężeń molowych w
przypadku substancji w roztworach. W stanie równowagi, kiedy "Gr = 0 i Q = K,
wcześniej napisane równanie, "Gr = "Gro + RTlnQ, po przekształceniu ma postać;
"Gro = - RTlnK
Otrzymane równanie możemy użyć do obliczenia K, jeśli dostępne są odpowiednie dane
entalpii swobodnej. Z analizy równania wynika, że
K < 1, gdy "Gro > 0
K > 1, gdy "Gro < 0
Co to oznacza?
Z wartości "Gro wynika, że jeżeli "Gro < 0 i K >1, to w mieszaninie reakcyjnej przeważają
produkty a dla "Gro > 0 i K < 1 przeważają substraty.
ELEMENTY TERMODYNAMIKI 
Entalpia swobodna a stała równowagi chemicznej, potencjał chemiczny, reguła faz Gibbsa
REGUA
A LE CHATELIERA
Położenie stanu równowagi zmienia się w taki sposób, aby przeciwdziałać zakłóceniom w
układzie. W związku z tym podniesienie ciśnienia przesuwa stan równowagi w kierunku,
który powoduje obniżenie całkowitego ciśnienia w układzie. Podobnie wzrost temperatury
powoduje przesunięcie stanu równowagi w kierunku jej obniżenia. Natomiast dodatek
substratu lub produktu powoduje takie przesunięcie stanu równowagi, który sprzyja
usuwaniu odpowiedniego reagenta z układu.
Równowaga może także istnieć między tymi samymi cząstkami w dwóch różnych stanach,
np. stałym i ciekłym, ciekłym i gazowym.
Do charakterystyki układów wielofazowych można zastosować tzw. regułę faz Gibbsa.
Mówi ona, że w danym układzie liczba stopni swobody n jest równa liczbie
składników niezależnych s, pomniejszonej o liczbę faz plus dwa.
n = s - f + 2
Jako liczbę stopni swobody w danym układzie rozumiemy liczbę niezależnych czynników
fizycznych (parametrów), które mogą być dowolnie zmieniane pod warunkiem, że nie
wywoła to zmiany liczby faz.
Układ jednoskładnikowy, jednofazowy, jakim jest na przykład gaz doskonały ma dwa
stopnie swobody, gdyż;
n = 1 -1 + 2 = 2
Oznacza to, że spośród trzech parametrów określających stan gazu (ciśnienia, objętości i
temperatury) tylko dwa (np. objętość i temperaturę) możemy zmienić dowolnie, podczas
gdy zmiana trzeciego (np. ciśnienia) będzie już określona zmianą dwóch poprzednich.
Układ jednoskładnikowy dwufazowy, złożony z cieczy, pary nasyconej, jest określony
przez dwa parametry, np. temperaturę i prężność pary albo przez temperaturę i objętość
tego układu. W myśl reguły faz układ taki ma tylko jeden stopień swobody, gdyż;
n = 1 - 2 + 2 = 1
Oznacza to, że tylko jeden z parametrów możemy zmienić (np. temperaturę), co pociąga za
sobą ściśle określoną zmianę drugiego parametru. W punkcie potrójnym O układ jest
jednoskładnikowy trójfazowy. Układ ten jest niezmienny, gdyż;
n = 1 - 3 + 2 = 0
Temperatura i prężność pary układu jednoskładnikowego trójfazowego są bowiem ściśle
określone i zmiana któregokolwiek z tych parametrów wywołałby zmianę liczby faz.