Gibbs-freie Energie (GFE)

Was bedeutet Gibbs Free Energy (GFE)?

Gibbs freie Energie (GFE) ist auf dem Gebiet der Thermodynamik ein thermodynamisches Potential, das die Verwendbarkeit oder die Arbeit misst, die von thermodynamischen Systemen bei konstantem Druck und konstanter Temperatur erhalten werden kann.

Es ist auch das chemische Potential, das reduziert wird, wenn das System ein Gleichgewicht erreicht. Sie ist jeweils eine Ableitung der Koordinatensystemreaktion an einem Gleichgewichtspunkt. Sie dient als Maß für die Impulsivität bei konstanten Größen wie Temperatur und Druck.

Gibbs freie Energie wird auch als freie Enthalpie bezeichnet.

Faust erklärt Gibbs Freie Energie (GFE)

Die freie Gibbs-Energie spielt eine entscheidende Rolle bei der Korrosion, da sie einer der Hauptfaktoren für die Spontaneität von Reduktions-Oxidations-Reaktionen in der Elektrochemie ist. Während der Wirkung von elektrochemischen Zellen wird die chemische Energie in eine Form von elektrischer Energie umgewandelt, die das Produkt aus der elektrischen Ladung und dem elektromagnetischen Feld (EMF) der Zelle ist, das durch einen externen Stromkreis fließt.

Die EMF der Zellen wird verwendet, um die höchste elektrische Energie zu berechnen, die möglicherweise aus einer bestimmten chemischen Reaktion erhältlich ist – die Energie wird als elektrische Arbeit bezeichnet. Daher hat ein positives Zellpotential die Fähigkeit, durch Gibbs freie Energie eine negative Ladung zu erzeugen. Dieser setzt sich im Sinne der Zellfertigung in elektrischen Strömen von Anode und Kathode über äußere Stromkreise fort. Wenn sich der Strom durch das Auftreffen eines äußeren Potentials in die umgekehrte Richtung bewegt, wird Arbeit verrichtet, um die Elektrolyse zu erzwingen.

Impulsive elektrochemische Reaktionen, die durch Änderungen der freien Energie von Gibbs erzeugt werden, sind vorteilhaft bei der Erzeugung von elektrischem Strom in elektrochemischen Zellen. Dies ist die Grundlage sowohl von Brennstoffzellen als auch von Batterien. Beispielsweise können Sauerstoff und Wasserstoff in einer Brennstoffzelle zusammengeführt werden, um Energie und Wasser zu erzeugen, die normalerweise kombiniert werden, um elektrische Energie und Wärme zu erzeugen.

Synonyme

Freie Enthalpie