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자유에너지

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반응의 자발성과 자유에너지 1. 저절로 일어나는 반응 기체는 진공 쪽으로 팽창하지만, 이미 퍼져나간 기체가 저절로 한쪽 방향으로 모여 압축되지는 않는다. 물에 풀어놓은 잉크 한 방울이 점차 퍼져나가는 것은 자연스럽지만, 퍼져나간 잉크들이 재차 한 지점에 모이는 것은 부자연스럽다. 뜨거운 물체와 차가운 물체가 접촉했을 때, 뜨거운 물체에서 차가운 물체 쪽으로 열이 이동하는 것은 자연스럽지만, 반대 방향으로 열이 이동해 뜨거운 물체는 더 뜨거워지고 찬 물체는 더욱 차가워지는 일은 일어나지 않는다. 이러한 몇 가지 예들을 살펴보면, 우리 주위 저절로 일어나는 반응들에는 방향성이 있다는 생각을 하게끔 한다. 반응 전보다 반응 후에 에너지(엔탈피)가 낮아지는 반응들은 주위에 열을 내어놓고, 자발적으로 일어나는 경우가 많다. 하지만, 주위로..
표준 상태, 표준 엔탈피, 표준 자유에너지 표준 상태, 표준 엔탈피, 표준 자유에너지 Standard state, Standard enthalpy, Standard free energy 0. 들어가기 표준 반응 자유 에너지(ΔrG ˚)와 반응 자유에너지(ΔrG )의 관계를 오인하는 경우가 종종 있다. 이전 글(151)에서도 관련 내용을 짧게 언급했었다. 가장 대표적이면서도 쉽게 빠지는 오류가 ΔrG ˚(표준 반응 자유에너지)와 ΔrG (반응 자유에너지)를 25 ℃의 자유에너지와 그 외 온도의 자유에너지로 구분하는 것이다. 사실, 이렇게 구분하면 ΔG ˚ = ΔH ˚ - TΔS ˚ 식의 온도항에 25 ℃(298.15 K) 외의 값이 대입되는 상황을 이해할 수가 없어진다. 왜냐하면, ΔG ˚가 오직 25 ℃에서의 자유에너지만을 나타내는 것이라고 생각..
자유에너지와 화학 평형의 위치 0. 들어가기 더보기 2015 개정 교육과정 "화학2" 교과목에서 깁스 자유에너지가 빠졌다. 정확하게는 과학 계열 전문 교과로 분류되는 "고급 화학"으로 올라가버렸다. 학생들의 진로 선택 교과로 분류된 "화학2" 까지는 선택에 따라 일반 학교에서 개설이 되기에 어려움까지는 없겠지만, 고급 화학은 과학중점학교나 과학고, 소인수 교육과정을 운영하지 않고서는 개설이 쉽지 않을 듯하다. 아마도, 교육과정 편성 위원분들께서는 "깁스 자유에너지와 반응의 자발성"개념을 일반 학생들에게 소개하는 것이 큰 의미를 갖지 않는다고 생각하셨거나 너무 과하다고 생각하셨을지 모른다. (대부분의 화학 관련 구술 면접에서 반응의 자발성이 빠지지 않고 거의 매년 등장했던 것을 생각해보면, 화학 전공 교수님들께서 반응의 자발성에 관한 ..