Основные представления о Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ð¸

произвольного процесса ∆G < 0. Отметим, что факт запрета или разрешения
процесса не зависит от абсолютной величины ∆G, а обусловлен
только знаком.
В упомянутом выше примере с кислородно-водородной смесью
14 реакция H 2 (г.) + ½O 2 (г.) → H 2 O(ж.) при постоянстве T и P сопровождается
сильным уменьшением энергии Гиббса ∆G = ∆H − T∆S. Очевидно,
что единственным фактором, обусловливающим данный результат,
является экзотермический характер реакции (∆H имеет большое
отрицательное значение), поскольку образование воды ведет к уменьшению
энтропии, что в нашем случае способствует увеличению G.
Можно сказать, что энергетический фактор превалирует.
Представим себе, что в колбу с водой бросили некоторое количество
твердой соли. Процесс растворения идет при атмосферном (постоянном)
давлении и может, в зависимости от химической природы
соли, сопровождаться как выделением, так и поглощением теплоты.
Температуру предполагаем неизменной, что обеспечивается медленностью
растворения. Сам факт растворения означает, что энергия Гиббса
системы раствор − соль уменьшается. Этому способствует рост энтропии,
вклад в который вносит переход соли в раствор (в виде ионов) и
выравнивание концентрации соли в растворе, а также изменение энтальпии,
если процесс экзотермический. При эндотермическом растворении
этот фактор работает против процесса. Если анионы или катионы
в растворе подвергаются гидролизу, т.е. разложению при взаимодействии
с молекулами воды, то и эта химическая реакция будет влиять на
изменение энергии Гиббса, в какую сторону – зависит от конкретного
растворяемого вещества. Величина G системы достигнет наименьшего
значения, когда либо соль растворится полностью, либо раствор станет
насыщенным, т.е. установится равновесие раствор − соль.
Приведем еще один, не химический, пример, чтобы продемонстрировать,
как работают другие критерии направления процессов. Если
изотермический процесс самопроизвольно протекает при постоянстве
объема V, то это всегда сопровождается уменьшением энергии
Гельмгольца ∆F = ∆U − T∆S < 0. Что при этом происходит с энергией
14 Предполагается, что смесь однородна и давление постоянно вдоль
реактора, так что химическая реакция является единственной возможностью
изменений в системе.
91