Типы реакций, различающиеся возможностью

и условиями протекания в зависимости от характера изменения ∆Н и ∆S

Тип реакции Знак Принципиальная возможность и условия протекания реакции
∆Н ∆S ∆G
- + - Возможна при любой температуре
+ - + Принципиально невозможна (протекает в обратном направлении)
- - -+ Возможна при низких температурах
+ + +- Возможна при высоких температурах

 

Таким образом, возможность самопроизвольного протекания реакции при низких температурах определяется изменением энтальпии и самопроизвольно могут протекать только экзотермические реакции.

При условии постоянства объёма состояние системы может быть описано изохорно-изотермным потенциалом (F), или свободной энергией Гельмгольца

F= ∆U-TS

Определяет направление течения процессов в изохорно-изотермных условиях. Все сказанное выше о ∆Gсправедливо для ∆F . Функции Гиббса и Гельмгольца, в противоположность энтропии, в самопроизвольных процессах уменьшаются и имеют размерность энергии. Для обратимых: изобарно-изотермного процесса ∆G= 0 и изохорно-изотермного процесса ∆F = 0. Если в изохорно- или изобарно-изотермных условиях процесс осуществляется необратимо, то изохорный или изобарный потенциалы будут уменьшаться.

Соотношения G = ∆H-TS, F= ∆U-TS представляют собой частные формулировки второго закона термодинамики, которые позволяют рассматривать второй закон как принцип уменьшения изохорного или изобарного термодинамического потенциала в неизолированных системах.