Другий закон термодинаміки вказує на ймовірність і напрямок процесу

Випадкове розташування літер в рядку

Перехід від твердого стану через рідке в газоподібний супроводжується збільшенням ентропії. З огляду на, що енергія всесвіту постійна, спонтанні процеси повинні викликати збільшення ентропії всесвіту. Для ізотермічної оборотної реакції зміни ентропії можуть бути зведені до рівняння:

Розмірність ентропії Дж / моль К

У той час як ентальпія - поняття, значення якого в значній мірі залежно від внутрішньої енергії електронів, значення ентропії залежать від поступальної, коливальної та обертальної енергії електронів.

Ентропія відрізняється від ентальпії і тим, що значення ентальпії, що вказують на спонтанність негативні, а значення ентропії - позитивні. Поняття ентальпія і ентропія означають, що всі системи мають тенденцію до найвищої ентропії і найнижчою ентальпії.

Для ефективної оцінки напрямки (спонтанність або неможливість) реакції і на підставі законів термодинаміки, І. Гіббс ввів поняття вільна енергія G. Вільна енергія -інтегральна функція стану системи, що відображає взаємодію ентальпії (Н) і ентропії (TS).

Вільна енергія - цінне поняття, тому що воно визначає можливість самовільного протікання реакції і дозволяє обчислювати константу рівноваги реакції, яка визначає ступінь, до якої реакція може тривати. Зниження енергії, (негативне H), і збільшення ентропії, (позитивне S), є показниками мимовільного перебігу процесу. При цьому, значення G має бути негативною величиною. Реакції з від'ємними значеннями G названі екзергонічеськие, а з позитивними G - ендергоніческімі. У разі, якщо система досягає рівноваги:

Таким чином, критерії мимовільного протікання реакцій формулюються наступним чином:

G <0 - реакция может протекать спонтанно.

G> 0 - реакція не може протікати спонтанно. Для протікання такойреакціі потрібно приплив енергії ззовні.

G = 0 система перебуває в рівновазі і не зазнає ніяких змін ..

Розглянемо плавлення льоду і значення GH, Sпрі різних температурах.

Для плавиться льоду значення H позитивне, тому що супроводжується розривом водневих связей.

Значення S позитивне, так як молекули води менш організовані, ніж молекули в кристалах льоду. (Див табл. 4-3.)