3.11 Μεταβολή ελεύθερης ενέργειας οξειδοαναγωγικής αντίδρασης (ΔG)

1. Η κινητήρια δύναμη λειτουργίας ενός στοιχείου είναι η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας της αντίδρασης (ΔG).

1. Όταν μια αντίδραση πραγματοποιείται αυθόρμητα (Ε0στοιχείου > 0) μεταβαίνει σε  κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας δηλαδή      Gτελικό < Gαρχικό.  Άρα  ΔG = Gτελικό - Gαρχικό < 0.  

Οπότε όταν Ε0στοιχείου > 0 τότε ΔG < 0

1. Όταν μια αντίδραση δεν πραγματοποιείται αυθόρμητα (Ε0στοιχείου < 0) μεταβαίνει σε  κατάσταση υψηλότερης ενέργειας δηλαδή     Gτελικό > Gαρχικό.  Άρα  ΔG = Gτελικό - Gαρχικό > 0.         

Οπότε όταν Ε0στοιχείου < 0 τότε ΔG > 0

1. Για να βρούμε το ΔG μιας οξειδοαναγωγικής αντίδρασης σε ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο χρησιμοποιούμε τον τύπο:

ΔG = -n·F· Ε0στοιχείου

          όπου :

n = αριθμός ηλεκτρονίων e- που μετακινούνται
F = σταθερά Faraday (96.493 Coulomb)
Ε0στοιχείου = Το κανονικό δυναμικό του γαλβανικού στοιχείου που προκύπτει από τον τύπο: E0στοιχείου = Ε0οξειδοαναγωγής καθόδου - Ε0οξειδοαναγωγής ανόδου

• Σε κατάσταση ισορροπίας η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας του συστήματος είναι μηδέν ΔG = 0