6.7 Gibbs Free Energy | Chapter 6 | Energetics | Chemistry | Class 11 | FBISE New Book| NBF
Summary
यह वीडियो गिब्स फ्री एनर्जी (G) की अवधारणा की व्याख्या करता है, जो एक सिस्टम के भीतर काम करने के लिए उपलब्ध ऊर्जा को मापता है। यह गिब्स हेलम्स समीकरण (ΔG = ΔH - TΔS) पर चर्चा करता है, यह बताते हुए कि ΔG < 0 एक सहज प्रतिक्रिया इंगित करता है, ΔG > 0 एक गैर-सहज प्रतिक्रिया, और ΔG = 0 संतुलन। वीडियो इस बात के अनुप्रयोगों पर भी प्रकाश डालता है कि कैसे गिब्स फ्री एनर्जी चरण संक्रमण (जैसे बर्फ का पिघलना) और भोजन की एन्थैल्पी या कैलोरी सामग्री को समझने में मदद करती है।
Key Insights
ΔG < 0 प्रतिक्रिया को स्पॉन्टेनियस बनाता है, ΔG > 0 बनाता है इसे नॉन-स्पॉन्टेनियस।
गिब्स फ्री एनर्जी (ΔG) हमें यह भविष्यवाणी करने में मदद करती है कि कोई प्रतिक्रिया स्पॉन्टेनियस है या नहीं। यदि ΔG का मान शून्य से कम (नकारात्मक) है, तो प्रतिक्रिया स्पॉन्टेनियस है और फॉरवर्ड दिशा में आगे बढ़ती है। यदि ΔG का मान शून्य से अधिक (सकारात्मक) है, तो प्रतिक्रिया खुद से आगे नहीं बढ़ सकती है और इसे आगे बढ़ाने के लिए बाहरी ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
मेल्टिंग पॉइंट से ऊपर, ΔG < 0, जो तरल चरण की स्थिरता को दर्शाता है।
मेल्टिंग पॉइंट से ऊपर, ΔG का मान शून्य से कम (नकारात्मक) होता है, यह दर्शाता है कि तरल चरण अधिक स्थिर है क्योंकि यह अधिक अव्यवस्थित अवस्था में है।
गिब्स फ्री एनर्जी अधिकतम उपयोगी कार्य क्षमता और प्रतिक्रियाशीलता को निर्धारित करती है।
गिब्स फ्री एनर्जी मापती है कि हम किसी सिस्टम से अधिकतम कितना रिवर्सिबल कार्य प्राप्त कर सकते हैं। यह ΔG मान की मदद से प्रतिक्रिया की स्पॉन्टेनिटी (ΔG < 0 स्पॉन्टेनियस, ΔG > 0 नॉन-स्पॉन्टेनियस) को भी निर्धारित करती है।
Sections
गिब्स फ्री एनर्जी का परिचय
गिब्स फ्री एनर्जी एक सिस्टम में काम के लिए उपलब्ध ऊर्जा को मापती है।
गिब्स फ्री एनर्जी (G) हमें बताती है कि एक सिस्टम के अंदर कितनी उपलब्ध ऊर्जा है जिसका उपयोग वह किसी भी काम को करने के लिए कर सकता है। यह स्थिर तापमान और दबाव पर किसी भी थर्मोडायनामिक सिस्टम में काम करने के लिए अधिकतम उपलब्ध ऊर्जा को इंगित करता है।
गिब्स फ्री एनर्जी का सूत्र G = H - TS है।
गिब्स फ्री एनर्जी का सूत्र G = H - TS है, जहां H एन्थैल्पी (सिस्टम की कुल हीट सामग्री), T केल्विन में तापमान है, और S एन्ट्रॉपी है।
गिब्स फ्री एनर्जी जोसया विल गिब्स द्वारा 1876 में विकसित की गई थी।
गिब्स फ्री एनर्जी को एक अमेरिकी वैज्ञानिक जोसया विल गिब्स ने 1876 में पेश किया था, जिसे गिब्स हेलम्स समीकरण के रूप में जाना जाता है।
प्रतिक्रिया स्पॉन्टेनिटी की भविष्यवाणी
ΔG < 0 प्रतिक्रिया को स्पॉन्टेनियस बनाता है, ΔG > 0 बनाता है इसे नॉन-स्पॉन्टेनियस।
गिब्स फ्री एनर्जी (ΔG) हमें यह भविष्यवाणी करने में मदद करती है कि कोई प्रतिक्रिया स्पॉन्टेनियस है या नहीं। यदि ΔG का मान शून्य से कम (नकारात्मक) है, तो प्रतिक्रिया स्पॉन्टेनियस है और फॉरवर्ड दिशा में आगे बढ़ती है। यदि ΔG का मान शून्य से अधिक (सकारात्मक) है, तो प्रतिक्रिया खुद से आगे नहीं बढ़ सकती है और इसे आगे बढ़ाने के लिए बाहरी ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
ΔG = 0 इंगित करता है कि प्रतिक्रिया संतुलन पर है।
यदि ΔG का मान शून्य के बराबर है, तो यह इंगित करता है कि प्रतिक्रिया संतुलन पर है और सिस्टम में कोई शुद्ध परिवर्तन नहीं होगा।
चरण संक्रमण और गिब्स फ्री एनर्जी
मेल्टिंग पॉइंट पर, ΔG = 0 क्योंकि ठोस और तरल संतुलन पर होते हैं।
गिब्स फ्री एनर्जी चरण संक्रमणों जैसे कि बर्फ के पिघलने के बारे में जानकारी भी प्रदान करती है। मेल्टिंग पॉइंट पर, ΔG का मान शून्य होता है क्योंकि ठोस और तरल चरण संतुलन पर होते हैं।
मेल्टिंग पॉइंट से नीचे, ΔG > 0, जो ठोस चरण की स्थिरता को दर्शाता है।
मेल्टिंग पॉइंट से नीचे, ΔG का मान शून्य से अधिक (सकारात्मक) होता है, यह दर्शाता है कि ठोस चरण अधिक स्थिर है क्योंकि यह अधिक व्यवस्थित अवस्था में है।
मेल्टिंग पॉइंट से ऊपर, ΔG < 0, जो तरल चरण की स्थिरता को दर्शाता है।
मेल्टिंग पॉइंट से ऊपर, ΔG का मान शून्य से कम (नकारात्मक) होता है, यह दर्शाता है कि तरल चरण अधिक स्थिर है क्योंकि यह अधिक अव्यवस्थित अवस्था में है।
भोजन की एन्थैल्पी और कैलोरी सामग्री
कैलोरी किसी खाद्य पदार्थ के अंदर संग्रहीत ऊर्जा को मापती है।
भोजन के अंदर कितनी ऊर्जा संग्रहीत है, इसकी जानकारी हमें कैलोरी से मिलती है। 1 किलो कैलोरी 4.184 किलोजूल के बराबर होती है।
एंथैल्पी परिवर्तन यह बताता है कि चयापचय के दौरान कितनी ऊर्जा मिलती है।
जब हम भोजन का सेवन करते हैं, तो चयापचय के माध्यम से यह हमें ऊर्जा प्रदान करता है। पाचन या चयापचय के दौरान एन्थैल्पी परिवर्तन (ΔH) हमें बताता है कि हमें भोजन सामग्री से कितनी कैलोरी ऊर्जा मिली।
गिब्स फ्री एनर्जी का सारांश
गिब्स फ्री एनर्जी अधिकतम उपयोगी कार्य क्षमता और प्रतिक्रियाशीलता को निर्धारित करती है।
गिब्स फ्री एनर्जी मापती है कि हम किसी सिस्टम से अधिकतम कितना रिवर्सिबल कार्य प्राप्त कर सकते हैं। यह ΔG मान की मदद से प्रतिक्रिया की स्पॉन्टेनिटी (ΔG < 0 स्पॉन्टेनियस, ΔG > 0 नॉन-स्पॉन्टेनियस) को भी निर्धारित करती है।
गिब्स फ्री एनर्जी चरण परिवर्तनों और भोजन ऊर्जा सामग्री को समझने में सहायता करती है।
इसके अतिरिक्त, यह चरण परिवर्तनों (जैसे मेल्टिंग पॉइंट पर ΔG = 0) की व्याख्या करती है और भोजन में कुल हीट सामग्री (एन्थैल्पी) के बारे में जानकारी प्रदान करती है, जो पाचन के बाद ऊर्जा सेवन या रिलीज का अंदाजा देती है।
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