Читать книгу Physikalische Chemie - Peter W. Atkins - Страница 249

In der Chemie wird die Freie Enthalpie häufiger verwendet als die Freie Energie. Der Grund dafür ist einfach, dass Experimente (zumindest im Labor) gewöhnlich in offenen Gefäßen, also bei konstantem (Atmosphären-) Druck und nicht bei konstantem Volumen ablaufen. Das Kriterium dGT,p ≤ 0 wird in der Chemie so interpretiert, dass chemische Reaktionen bei konstanter Temperatur und konstantem Druck genau dann freiwilligverlaufen, wenn sie mit einer Abnahme der Freien Enthalpie verbunden sind.Um beurteilen zu können, ob eine Reaktion bei konstantem Druck und konstanter Temperatur freiwillig abläuft, müssen wir also die Änderung der Freien Enthalpie für diese Reaktion ermitteln. Nimmt G in Richtung der Reaktion ab, werden freiwillig Produkte aus den Reaktanten gebildet; nimmt G zu, verläuft die Rückreaktion spontan.

Die Bedeutung von G können wir uns vor Augen führen, wenn wir die Existenz freiwilliger endothermer Reaktionen untersuchen. Bei solchen Reaktionen nimmt die Enthalpie H spontan zu (dH > 0). Da sie aber freiwillig verlaufen, muss trotzdem dG < 0 sein; dies ist nur dann möglich, wenn die Entropie des Systems um so viel zunimmt, dass der Term TdS positiv und größer als dH ist (dG = dH – TdS bei konstanter Temperatur). Die Triebkraft endothermer Reaktionen ist daher die Entropiezunahme im System, diese muss die Entropieabnahme der Umgebung (durch Wärmeabgabe an das System, dS_Umg = –dH/T bei konstantem Druck) überwiegen.