标准生成自由能英文解释翻译、标准生成自由能的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 standard free energy of formation

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

生成的英语翻译：

【计】 generating; spanning
【医】 production

自由能的英语翻译：

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

专业解析

标准生成自由能（Standard Gibbs Free Energy of Formation），在热力学和物理化学中是一个核心概念，用于定量描述物质在标准状态下的稳定性以及化学反应自发进行的可能性。其详细含义可从汉英词典角度及科学定义层面解析如下：

基本定义 (Basic Definition)
- 中文释义：在标准状态（通常指298 K，1 bar压力）下，由最稳定的单质生成1摩尔某化合物（或物质）时，吉布斯自由能的变化值。记作 $Delta_f G^circ$。
- 英文释义： The change in Gibbs free energy that occurs when one mole of a compound is formed from its elements in their standard states at a specified temperature (usually 298 K) and pressure (usually 1 bar). Denoted as $Delta_f G^circ$.
关键术语解析 (Key Term Analysis)
- 标准 (Standard - $circ$): 指标准状态（Standard State）。对于纯固体或液体，是其纯净物在1 bar压力下的状态；对于气体，是分压为1 bar的理想气体状态；对于溶液中的溶质，通常指1 mol/L的理想溶液（有时用活度1）。标准状态规定了压力和浓度（或活度）的参考点，但不规定温度。默认温度通常是298 K (25°C)。
- 生成 (Formation - $_f$): 特指由组成该物质的最稳定单质（如O₂(g), H₂(g), C(石墨), Na(s)等）合成1摩尔该物质的过程。例如，CO₂(g)的标准生成自由能 $Delta_f G^circ$ 对应反应：C(石墨) + O₂(g) → CO₂(g)。
- 自由能 (Free Energy - $G$): 指吉布斯自由能 (Gibbs Free Energy)。它是一个状态函数，定义为 $G = H - TS$（其中H是焓，T是热力学温度，S是熵）。$Delta G$ 的变化决定了等温等压过程的自发性：$Delta G < 0$ 自发，$Delta G > 0$ 非自发，$Delta G = 0$ 平衡。
- 变化值 ($Delta$): $Delta_f G^circ$ 是生成反应的吉布斯自由能变，是一个差值。
物理意义与重要性 (Physical Significance & Importance)
- 物质稳定性的度量： $Delta_f G^circ$ 的值直接反映了该物质相对于其组成元素（单质）的稳定性。
  - $Delta_f G^circ < 0$：该物质在标准状态下比其组成单质更稳定。负值越大（越负），通常表示该物质越稳定。
  - $Delta_f G^circ > 0$：该物质在标准状态下不如其组成单质稳定，有自发分解成单质的趋势。正值越大，越不稳定。
- 反应自发性的判断：对于任意化学反应 $aA + bB rightarrow cC + dD$，其标准吉布斯自由能变 $Delta_r G^circ$ 可通过下式计算： $$Delta_r G^circ = sum u_i Delta_f G^circ_i (text{产物}) - sum u_j Delta_f G^circ_j (text{反应物})$$ 其中 $ u_i, u_j$ 是化学计量数。
  - 若 $Delta_r G^circ < 0$，则该反应在标准状态下能自发正向进行。
  - 若 $Delta_r G^circ > 0$，则该反应在标准状态下不能自发正向进行（逆向反应自发）。
  - 若 $Delta_r G^circ = 0$，则该反应在标准状态下处于平衡状态。
- 计算平衡常数： $Delta_r G^circ$ 与反应的标准平衡常数 $K^circ$ 直接相关： $$Delta_r G^circ = -RT ln K^circ$$ 其中 $R$ 是气体常数，$T$ 是热力学温度。因此，通过 $Delta_f G^circ$ 计算出 $Delta_r G^circ$，即可求得该反应在标准状态下的平衡常数 $K^circ$。
标准参考值 (Standard Reference Values)
- 根据定义，最稳定单质的标准生成自由能 $Delta_f G^circ$ 在任意温度下均为零。例如：$Delta_f G^circ [text{O}_2(g)] = 0$, $Delta_f G^circ [text{C(石墨)}] = 0$, $Delta_f G^circ [text{Na}(s)] = 0$ 等。
- 其他物质的 $Delta_f G^circ$ 值通常为负值（稳定化合物）或正值（不稳定化合物）。这些值通过实验测量（如电动势法、平衡常数法）或热力学计算获得，并被编纂成标准热力学数据表。

权威参考来源 (Authoritative References):

Atkins' Physical Chemistry (彼得·阿特金斯《物理化学》): 国际公认的物理化学经典教材，对热力学基本原理和 $Delta_f G^circ$ 有系统深入的阐述。Atkins, P. W., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.
CRC Handbook of Chemistry and Physics (《CRC化学与物理手册》): 提供大量、准确的标准热力学数据，包括 $Delta_f G^circ$ 值。 Haynes, W. M. (Ed.). (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97th ed.). CRC Press.
NIST Chemistry WebBook (美国国家标准与技术研究院化学数据库): 在线权威数据库，提供经过严格评估的化学物质热力学数据，包括 $Delta_f G^circ$。 National Institute of Standards and Technology (NIST). (检索日期). NIST Chemistry WebBook. https://webbook.nist.gov/chemistry/ (注：此为真实有效链接示例，实际引用需确认最新网址和访问日期)。
IUPAC Gold Book (国际纯粹与应用化学联合会金皮书): 提供标准化学术语的定义。 International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). (2014). Compendium of Chemical Terminology, the "Gold Book" (2nd ed.). Blackwell Scientific Publications. Online version: https://goldbook.iupac.org/ (注：此为真实有效链接示例，实际引用需确认最新网址和访问日期)。其中定义了"standard Gibbs energy of formation ($Delta_f G^circ$)"。

网络扩展解释

标准生成自由能（也称标准生成吉布斯自由能）是热力学中用于描述物质稳定性和反应方向性的重要参数，具体含义如下：

1. 定义与核心概念标准生成自由能指在标准状态（通常为298 K、100 kPa）下，由稳定单质生成1 mol化合物时的吉布斯自由能变化值。例如，CO₂的标准生成自由能即由石墨碳和氧气生成1 mol二氧化碳时的能量变化。

2. 标准状态的特殊性

温度：多数文献采用25℃（298 K），但实际应用中可能随体系变化
压力：常压（100 kPa或1 bar）
稳定单质的自由能默认设为0，如O₂(g)、C(石墨)等

3. 符号与单位

符号：ΔfG°（或ΔG_f°）
单位：kJ·mol⁻¹

4. 应用价值

判断反应自发性：通过ΔG°=ΣΔfG°(产物)-ΣΔfG°(反应物)计算总自由能变
物质稳定性评估：负值越大表示物质越稳定
预测溶解平衡：辅助计算溶度积等参数

5. 注意事项

与标准生成焓不同，需考虑熵变影响
同一物质不同相态（如液态水与水蒸气）的数值不同
仅适用于标准状态，非标条件下需用范特霍夫方程修正

例如，水的ΔfG°为-237.1 kJ/mol，说明液态水比其组成单质（H₂和O₂）更稳定。该参数在电池电势计算、化工工艺设计等领域具有重要应用。