JoVE Logo

Oturum Aç

3.8 : Free Energy and Equilibrium

The free energy change for a process may be viewed as a measure of its driving force. A negative value for ΔG represents a driving force for the process in the forward direction, while a positive value represents a driving force for the process in the reverse direction. When ΔG is zero, the forward and reverse driving forces are equal, and the process occurs in both directions at the same rate (the system is at equilibrium).

The reaction quotient, Q, is a convenient measure of the status of an equilibrium system. Q is the numerical value of the mass action expression for the system, and it can be used to identify the direction in which a reaction will proceed in order to achieve equilibrium. When Q is lesser than the equilibrium constant, K, the reaction will proceed in the forward direction until equilibrium is reached and Q = K. Conversely, if Q > K, the process will proceed in the reverse direction until equilibrium is achieved.

The free energy change for a process taking place with reactants and products present under nonstandard conditions (pressures other than 1 bar; concentrations other than 1 M) is related to the standard free energy change according to this equation:

ΔG = ΔG° + RT lnQ

R is the gas constant (8.314 J/K mol), T is the kelvin or absolute temperature, and Q is the reaction quotient. For gas-phase equilibria, the pressure-based reaction quotient, QP, is used. The concentration-based reaction quotient, QC, is used for condensed phase equilibria.

For a system at equilibrium, Q = K and ΔG = 0, and the previous equation may be written as

0 = ΔG° + RT lnK (at equilibrium)

ΔG° = −RT lnK

This form of the equation provides a useful link between these two essential thermodynamic properties, and it can be used to derive equilibrium constants from standard free energy changes and vice versa.

This text is adapted from Openstax, Chemistry 2e, Section 16.4: Free Energy.

Etiketler

Free EnergyEquilibriumReaction QuotientStandard Free Energy ChangeGas ConstantTemperaturePressure based Reaction QuotientConcentration based Reaction QuotientEquilibrium Constant

Bölümden 3:

article

Now Playing

3.8 : Free Energy and Equilibrium

Enerji ve Kataliz

6.0K Görüntüleme Sayısı

article

3.1 : Termodinamiğin Birinci Yasası

Enerji ve Kataliz

5.5K Görüntüleme Sayısı

article

3.2 : Termodinamiğin İkinci Yasası

Enerji ve Kataliz

5.1K Görüntüleme Sayısı

article

3.3 : Hücre İçindeki Entalpi

Enerji ve Kataliz

5.8K Görüntüleme Sayısı

article

3.4 : Hücre İçindeki Entropi

Enerji ve Kataliz

10.3K Görüntüleme Sayısı

article

3.5 : Serbest Enerjiye Giriş

Enerji ve Kataliz

8.2K Görüntüleme Sayısı

article

3.6 : Hücrede Endergonik ve Ekzergonik Reaksiyonlar

Enerji ve Kataliz

14.7K Görüntüleme Sayısı

article

3.7 : Denge Bağlanma Sabiti ve Bağlanma Kuvveti

Enerji ve Kataliz

9.0K Görüntüleme Sayısı

article

3.9 : Hücrede Dengesizlik

Enerji ve Kataliz

4.1K Görüntüleme Sayısı

article

3.10 : Organik Moleküllerin Oksidasyonu ve İndirgenmesi

Enerji ve Kataliz

6.1K Görüntüleme Sayısı

article

3.11 : Enzimlere Giriş

Enerji ve Kataliz

17.1K Görüntüleme Sayısı

article

3.12 : Enzimler ve Aktivasyon Enerjisi

Enerji ve Kataliz

11.6K Görüntüleme Sayısı

article

3.13 : Enzim Kinetiğine Giriş

Enerji ve Kataliz

19.7K Görüntüleme Sayısı

article

3.14 : Devir Sayısı ve Katalitik Verimlilik

Enerji ve Kataliz

9.9K Görüntüleme Sayısı

article

3.15 : Katalitik Olarak Mükemmel Enzimler

Enerji ve Kataliz

3.9K Görüntüleme Sayısı

See More

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır