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सबसे अधिक संभावना है, स्कूल में आपके द्वारा अध्ययन की गई पहली रासायनिक प्रतिक्रियाएं एक दिशा में चली गईं; उदाहरण के लिए, सिरका "ज्वालामुखी" बनाने के लिए बेकिंग सोडा में डाला जाता है। वास्तव में, अधिकांश प्रतिक्रियाओं को प्रत्येक दिशा में इंगित तीर के साथ चित्रित किया जाना चाहिए, जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया दोनों तरीकों से जा सकती है। एक प्रणाली के गिब्स मुक्त ऊर्जा का पता लगाने के लिए यह निर्धारित करने का एक तरीका प्रदान करता है कि क्या एक तीर दूसरे की तुलना में बहुत बड़ा है; यानी, क्या प्रतिक्रिया लगभग हमेशा एक दिशा में जाती है, या क्या वे दोनों एक ही आकार के करीब हैं? उत्तरार्द्ध मामले में, प्रतिक्रिया बस एक तरह से दूसरे के रूप में जाने की संभावना है। गिब्स मुक्त ऊर्जा की गणना करने में तीन महत्वपूर्ण कारक थैलेपी, एन्ट्रापी और तापमान हैं।
तापीय धारिता
एन्टैलीपी एक प्रणाली में कितनी ऊर्जा निहित है, इसका एक उपाय है। थैलेपी का एक प्राथमिक घटक आंतरिक ऊर्जा है, या अणुओं के यादृच्छिक आंदोलन से ऊर्जा है। एनथेल्पी न तो आणविक बांडों की संभावित ऊर्जा है और न ही एक चलती प्रणाली की गतिज ऊर्जा। ठोस में अणु किसी गैस की तुलना में बहुत कम चलते हैं, इसलिए ठोस में थैलेपी कम होती है। थैलेपी की गणना में अन्य कारक सिस्टम के दबाव और मात्रा हैं, जो गैस सिस्टम में सबसे महत्वपूर्ण हैं। जब आप किसी सिस्टम पर काम करते हैं, या जब आप हीट और / या पदार्थ जोड़ते या घटाते हैं, तो एंटाल्फी बदल जाती है।
Entropy
आप किसी प्रणाली की तापीय ऊर्जा के माप के रूप में या प्रणाली के विकार के उपाय के रूप में एन्ट्रॉपी के बारे में सोच सकते हैं। यह देखने के लिए कि दोनों कैसे संबंधित हैं, एक गिलास पानी के बारे में सोचें जो जमा देता है। जब आप गर्मी ऊर्जा को पानी से दूर ले जाते हैं, तो जो अणु स्वतंत्र रूप से और बेतरतीब ढंग से आगे बढ़ते हैं, वे एक ठोस और बहुत ही बर्फ वाले क्रिस्टल में बंद हो जाते हैं। इस मामले में, सिस्टम के लिए एन्ट्रॉपी में परिवर्तन नकारात्मक था; यह कम अव्यवस्थित हो गया। ब्रह्मांड के स्तर पर, एन्ट्रॉपी हमेशा बढ़ती रहती है।
तापमान से संबंध
एन्टलीपी और एन्ट्रापी तापमान से प्रभावित होते हैं। यदि आप सिस्टम में गर्मी जोड़ते हैं तो आप एन्ट्रापी और थैलीपी दोनों को बढ़ा देंगे। गिब्स मुक्त ऊर्जा की गणना में तापमान को एक स्वतंत्र कारक के रूप में भी शामिल किया गया है। आप एन्ट्रापी में परिवर्तन द्वारा तापमान को गुणा करके गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन की गणना करते हैं, और सिस्टम के लिए थैलेपी में परिवर्तन से उत्पाद को घटाते हैं। इससे, आप देख सकते हैं कि तापमान नाटकीय रूप से गिब्स मुक्त ऊर्जा को बदल सकता है।
रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रासंगिकता
गिब्स मुक्त ऊर्जा की गणना करने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है क्योंकि आप इसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए कर सकते हैं कि प्रतिक्रिया होने की कितनी संभावना है। नकारात्मक थैलेपी और पॉजिटिव एन्ट्रापी आगे बढ़ने वाली प्रतिक्रिया का पक्ष लेते हैं। सकारात्मक थैलेपी और नकारात्मक एन्ट्रॉपी आगे बढ़ने वाली प्रतिक्रिया का पक्ष नहीं लेते हैं; ये प्रतिक्रियाएं तापमान की परवाह किए बिना उलटी दिशा में जाएंगी। जब एक कारक प्रतिक्रिया का पक्ष लेता है और दूसरा नहीं करता है, तो तापमान निर्धारित करता है कि प्रतिक्रिया किस दिशा में जाएगी। यदि गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन नकारात्मक है, तो प्रतिक्रिया आगे बढ़ेगी; अगर यह सकारात्मक है, तो यह उल्टा हो जाएगा। जब यह शून्य होता है, तो प्रतिक्रिया संतुलन पर होती है।