नियत ताप पर एक ठोस के प्रावस्था संक्रमण के दौरान एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित होने पर मोलर आयतन में बदलाव जिसका मान ΔV_m = 1.0 cm³ mol^-1 है, दाब स्वतंत्र है। जब दाब 1 बार से 3 बार तक बढ़ाया जाता है तब मोलर गिब्स मुक्त ऊर्जा का बदलाव J mol^-1 इकाई में इतना होता है

संकल्पना:-

मोलर गिब्स मुक्त ऊर्जा (गिब्स ऊर्जा) एक पदार्थ का एक ऊष्मागतिकीय गुण है जो स्थिर तापमान और दाब पर अयांत्रिक कार्य (जैसे रासायनिक अभिक्रियाएं) करने की इसकी क्षमता का वर्णन करता है। इसे "G" प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है और इसे आमतौर पर जूल प्रति मोल (J/mol) में मापा जाता है या कभी-कभी किलो जूल प्रति मोल (kJ/mol) में मापा जाता है।

गणितीय रूप से, मोलर गिब्स मुक्त ऊर्जा को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

G = H - TS

dG = dH - Tds -SdT

dG = Vdp - SdT.....(1)

जहां:

• G मोलर गिब्स मुक्त ऊर्जा है,
• H तंत्र की मोलर एन्थैल्पी (कुल ऊष्मा पदार्थ) है,
• T केल्विन में निरपेक्ष तापमान है,
• S तंत्र की मोलर एन्ट्राॅपी (यादृच्छिकता या अव्यवस्था का माप) है।

प्रावस्था परिवर्तन के दौरान, तंत्र का तापमान स्थिर रहता है। dT=0

इस प्रकार, समीकरण (1) से हमें मिलता है,

dG = Vdp

\(\left ( \frac{\partial G}{\partial n} \right )=V_mdp\)

\(\mu =V_mdp\).......(2)

व्याख्या:-

• दिया गया है, प्रावस्था संक्रमण के दौरान, स्थिर तापमान पर, एक ठोस के एक रूप से दूसरे रूप में, मोलर आयतन में परिवर्तन, ΔVm = 1.0 cm3 mol-1 दाब से स्वतंत्र है।
• जब दाब को 1 बार से बढ़ाकर 3 बार किया जाता है, तो समीकरण (2) से हमें मिलता है

\(\mu =V_mdp\)

\(\mu \) = 1.0 cm3 mol-1 x (3 bar - 1 bar)

= 1.0 x 2 cm3. mol-1. bar

= 2 x 10^-3 lit. atm. mol-1 (1cm3 = 10-3 lit and 1 atm = 1 bar)

= 2 x 10-3 x 10² J mol-1 (1 lit.atm = 100 J)

= 2 x 10-1J mol-1

निष्कर्ष:-

इसलिए, मोलर गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन, J mol-1 की इकाइयों में, जब दाब को 1 बार से बढ़ाकर 3 बार किया जाता है, तो 2 x 10-1J mol-1