反応に伴う標準ギブスエネルギー変化 ΔrG° は 標準生成ギブスエネルギー ΔfG° から算出します。
ΔfG° は物質ごとに固有の値で、テーブルで与えられています。
G は物質の量と圧力(分圧)によって変わってしまいますが、圧平衡定数を算出するときに使う ΔrG° は、各物質の分圧が 標準状態 (1 bar)の時の値を使えばよいので、一定の値となります。
...(26.11改)
ΔrG° は
ΔrG° = {生成物の ΔfG° の和} − {反応物の ΔfG° の和}
で算出します。ΔrG° は 反応進行度 ξ = 1 mol あたりの量として出すので、反応係数を重みとして付けます。
例えば
H2(g) + I2(g) ↔ 2 HI(g)
であれば、反応が 1 mol 分進行するとH2 と I2 がそれぞれ 1 mol 失われ、HI が 2 mol 生成するので、
ΔrG° = {生成物の ΔfG° の和} − {反応物の ΔfG° の和}
= {2 × (HI の ΔfG°)} − {(H2 の ΔfG°) + (I2 の ΔfG°)}
下記のテーブルの値を使い
={2 × (1.560 kJ mol-1)} − {(0 kJ mol-1) + (19.325 kJ mol-1)}
ΔrG° = −16.205 kJ mol-1
となります。
生成ギブスエネルギーは、25 °C において、元素ごとの最も安定な単体を基準としているので、H2 (g) の値は 0 になります。ヨウ素は、25 °C では固体が安定なので、I2(g)の値は 0 ではありません。
また、ΔrG° の単位には、反応進行度 ξ の 1 mol あたりという意味で mol-1 が付きます。(参照: 圧平衡定数の式の次元が合わない)
物質 | 化学式 | / kJ mol−1 |
ヨウ化水素 | HI(g) | 1.560 |
水素 | H2(g) | 0 |
ヨウ素 | I2(g) | 19.325 |
I2(s) | 0 |