标准自由能变化英文解释翻译、标准自由能变化的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 standard free energy change

分词翻译：

标准的英语翻译：

criteria; level; mark; measure; normal; par; rule; standard; criterion
【计】 etalon; normal; STD
【化】 standards
【医】 norm; normo-; rubric; standard
【经】 denominator; norm; standard

自由能的英语翻译：

【计】 free energy
【化】 free energy; work function

变化的英语翻译：

change; turn; vary; diversification; movement; transformation; transmutation
variation
【医】 allaxis; alleosis; alloeosis; change

专业解析

在热力学和物理化学领域，标准自由能变化（英文：Standard Free Energy Change，通常表示为ΔG°）是一个核心概念，用于描述在标准状态下（通常指298 K温度、1 bar压强及各物质浓度为1 mol/L的理想状态），化学反应或物理过程自发进行的趋势和限度。其详细含义可从汉英词典及专业角度解释如下：

一、核心定义

汉语释义：标准自由能变化（ΔG°）指在标准状态（各反应物和生成物均处于其标准态）下，化学反应体系吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）的变化值。它定量反映了该反应在标准条件下自发进行的可能性及达到平衡时的状态。
英文释义： TheStandard Free Energy Change (ΔG°) is the change in Gibbs free energy for a process when all reactants and products are in their standard states (typically 1 bar pressure, 1 M concentration for solutes, pure substances for solids/liquids, at a specified temperature, usually 298 K). It indicates the spontaneity and equilibrium position of a reaction under these defined conditions.

二、关键特征与意义

预测反应自发性（Predicting Spontaneity）：
- 若ΔG° < 0，反应在标准状态下能自发正向进行（热力学上有利）。
- 若ΔG° > 0，反应在标准状态下不能自发正向进行（正向非自发），其逆向反应自发。
- 若ΔG° = 0，反应在标准状态下处于平衡状态。
- 来源参考：Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press. (Chapter 3: The Second Law)
与平衡常数的关系（Relation to Equilibrium Constant）：
- ΔG° 与反应的标准平衡常数 ( K^ominus ) 通过以下公式直接关联： $$ Delta G^circ = -RT ln K^ominus $$ 其中：
  - ( R ) 为摩尔气体常数（8.314 J/mol·K）
  - ( T ) 为绝对温度（单位：K）
  - ( K^ominus ) 为标准平衡常数（无量纲）。
- 该公式是热力学第二定律的核心应用之一，揭示了反应的标准自由能变化决定了其平衡位置。ΔG° 越负，K 越大，平衡越偏向产物。
- 来源参考：IUPAC Gold Book - Standard Gibbs Energy Change (ΔG°)
标准状态（Standard State）的指定：
- ΔG° 的值严格依赖于对“标准状态”的定义。标准状态通常指：
  - 气体：分压为 1 bar (≈0.987 atm) 的理想气体状态。
  - 溶质（溶液）：浓度为 1 mol/L (1 M) 的理想溶液状态。
  - 纯液体或纯固体：在 1 bar 压力下的纯净物状态。
  - 温度：通常默认为 298.15 K (25°C)，但可指定其他温度。
- 明确标准状态是使用和比较 ΔG° 值的前提。
- 来源参考：NIST Chemistry WebBook - Notes on Standard State(需在网站内搜索相关说明)
计算与应用（Calculation and Applications）：
- ΔG° 可通过实验测定平衡常数 ( K ) 并利用公式 ( Delta G^circ = -RT ln K ) 计算。
- 更常用的是利用标准摩尔生成吉布斯自由能（ΔfG°）计算： $$ Delta G^circ = sum u_i Delta_f G^circ_i(text{products}) - sum u_j Delta_f G^circ_j(text{reactants}) $$ 其中 ( u_i, u_j ) 是化学计量数。
- 应用广泛，包括预测反应方向、计算平衡常数、估算电池电动势、理解生物化学反应等。
- 来源参考：MIT OpenCourseWare - Thermodynamics & Kinetics(Lecture Notes)

三、总结

标准自由能变化（ΔG°）是热力学中一个关键的状态函数变化量，在特定标准状态下定义了化学反应或过程的自发倾向和平衡特征。其负值大小直接关联于反应的自发程度和平衡常数，是连接热力学基本原理（吉布斯自由能最小化）与实际化学反应行为（方向、限度）的核心桥梁。理解 ΔG° 对于化学、生物化学、材料科学和工程领域至关重要。

网络扩展解释

标准自由能变化是热力学中用于判断化学反应自发性的重要参数，具体解释如下：

1.定义

标准自由能变化（ΔG°）是指在标准条件下（温度298K、压力1atm、溶质浓度1mol/L、pH7.0时），反应物完全转化为产物时体系的吉布斯自由能变化。它反映了化学反应在标准状态下的热力学倾向性。

2.计算公式

标准自由能变化可通过以下公式计算： $$ Delta G^circ = Delta H^circ - TDelta S^circ $$ 其中：

ΔH°为标准焓变；
T为温度（单位：K）；
ΔS°为标准熵变。

3.判断反应方向

根据ΔG的符号可判断反应方向：

ΔG < 0：反应自发进行；
ΔG > 0：反应非自发（需外界能量驱动）；
ΔG = 0：体系处于平衡状态。

4.与生成自由能的关联

标准生成自由能（ΔG_f°）是标准自由能变化的特例，指由稳定单质生成1mol化合物时的自由能变化，常用于计算反应的ΔG°。

5.注意事项

标准自由能变化（ΔG°）与任意条件下的自由能变化（ΔG）不同，后者需通过范特霍夫等温式修正： $$ Delta G = Delta G^circ + RTln Q $$ 其中Q为反应商。
标准状态可能包含“假想态”，如纯固体或纯液体的标准活度为1。

若需进一步了解具体反应的ΔG°计算或实验测定方法，可查阅热力学教材或专业数据库。