标準生成自由能英文解釋翻譯、标準生成自由能的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 standard free energy of formation

分詞翻譯：

标準的英語翻譯：

criteria; level; mark; measure; normal; par; rule; standard; criterion
【計】 etalon; normal; STD
【化】 standards
【醫】 norm; normo-; rubric; standard
【經】 denominator; norm; standard

生成的英語翻譯：

【計】 generating; spanning
【醫】 production

自由能的英語翻譯：

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

專業解析

标準生成自由能（Standard Gibbs Free Energy of Formation），在熱力學和物理化學中是一個核心概念，用于定量描述物質在标準狀态下的穩定性以及化學反應自發進行的可能性。其詳細含義可從漢英詞典角度及科學定義層面解析如下：

基本定義 (Basic Definition)
- 中文釋義：在标準狀态（通常指298 K，1 bar壓力）下，由最穩定的單質生成1摩爾某化合物（或物質）時，吉布斯自由能的變化值。記作 $Delta_f G^circ$。
- 英文釋義： 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 $Delta_f G^circ$.
關鍵術語解析 (Key Term Analysis)
- 标準 (Standard - $circ$): 指标準狀态（Standard State）。對于純固體或液體，是其純淨物在1 bar壓力下的狀态；對于氣體，是分壓為1 bar的理想氣體狀态；對于溶液中的溶質，通常指1 mol/L的理想溶液（有時用活度1）。标準狀态規定了壓力和濃度（或活度）的參考點，但不規定溫度。默認溫度通常是298 K (25°C)。
- 生成 (Formation - $_f$): 特指由組成該物質的最穩定單質（如O₂(g), H₂(g), C(石墨), Na(s)等）合成1摩爾該物質的過程。例如，CO₂(g)的标準生成自由能 $Delta_f G^circ$ 對應反應：C(石墨) + O₂(g) → CO₂(g)。
- 自由能 (Free Energy - $G$): 指吉布斯自由能 (Gibbs Free Energy)。它是一個狀态函數，定義為 $G = H - TS$（其中H是焓，T是熱力學溫度，S是熵）。$Delta G$ 的變化決定了等溫等壓過程的自發性：$Delta G < 0$ 自發，$Delta G > 0$ 非自發，$Delta G = 0$ 平衡。
- 變化值 ($Delta$): $Delta_f G^circ$ 是生成反應的吉布斯自由能變，是一個差值。
物理意義與重要性 (Physical Significance & Importance)
- 物質穩定性的度量： $Delta_f G^circ$ 的值直接反映了該物質相對于其組成元素（單質）的穩定性。
  - $Delta_f G^circ < 0$：該物質在标準狀态下比其組成單質更穩定。負值越大（越負），通常表示該物質越穩定。
  - $Delta_f G^circ > 0$：該物質在标準狀态下不如其組成單質穩定，有自發分解成單質的趨勢。正值越大，越不穩定。
- 反應自發性的判斷：對于任意化學反應 $aA + bB rightarrow cC + dD$，其标準吉布斯自由能變 $Delta_r G^circ$ 可通過下式計算： $$Delta_r G^circ = sum u_i Delta_f G^circ_i (text{産物}) - sum u_j Delta_f G^circ_j (text{反應物})$$ 其中 $ u_i, u_j$ 是化學計量數。
  - 若 $Delta_r G^circ < 0$，則該反應在标準狀态下能自發正向進行。
  - 若 $Delta_r G^circ > 0$，則該反應在标準狀态下不能自發正向進行（逆向反應自發）。
  - 若 $Delta_r G^circ = 0$，則該反應在标準狀态下處于平衡狀态。
- 計算平衡常數： $Delta_r G^circ$ 與反應的标準平衡常數 $K^circ$ 直接相關： $$Delta_r G^circ = -RT ln K^circ$$ 其中 $R$ 是氣體常數，$T$ 是熱力學溫度。因此，通過 $Delta_f G^circ$ 計算出 $Delta_r G^circ$，即可求得該反應在标準狀态下的平衡常數 $K^circ$。
标準參考值 (Standard Reference Values)
- 根據定義，最穩定單質的标準生成自由能 $Delta_f G^circ$ 在任意溫度下均為零。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。
- 其他物質的 $Delta_f G^circ$ 值通常為負值（穩定化合物）或正值（不穩定化合物）。這些值通過實驗測量（如電動勢法、平衡常數法）或熱力學計算獲得，并被編纂成标準熱力學數據表。

權威參考來源 (Authoritative References):

Atkins' Physical Chemistry (彼得·阿特金斯《物理化學》): 國際公認的物理化學經典教材，對熱力學基本原理和 $Delta_f G^circ$ 有系統深入的闡述。Atkins, P. W., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.
CRC Handbook of Chemistry and Physics (《CRC化學與物理手冊》): 提供大量、準确的标準熱力學數據，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 (美國國家标準與技術研究院化學數據庫): 線上權威數據庫，提供經過嚴格評估的化學物質熱力學數據，包括 $Delta_f G^circ$。 National Institute of Standards and Technology (NIST). (檢索日期). NIST Chemistry WebBook. https://webbook.nist.gov/chemistry/ (注：此為真實有效鍊接示例，實際引用需确認最新網址和訪問日期)。
IUPAC Gold Book (國際純粹與應用化學聯合會金皮書): 提供标準化學術語的定義。 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：此為真實有效鍊接示例，實際引用需确認最新網址和訪問日期)。其中定義了"standard Gibbs energy of formation ($Delta_f G^circ$)"。

網絡擴展解釋

标準生成自由能（也稱标準生成吉布斯自由能）是熱力學中用于描述物質穩定性和反應方向性的重要參數，具體含義如下：

1. 定義與核心概念标準生成自由能指在标準狀态（通常為298 K、100 kPa）下，由穩定單質生成1 mol化合物時的吉布斯自由能變化值。例如，CO₂的标準生成自由能即由石墨碳和氧氣生成1 mol二氧化碳時的能量變化。

2. 标準狀态的特殊性

溫度：多數文獻采用25℃（298 K），但實際應用中可能隨體系變化
壓力：常壓（100 kPa或1 bar）
穩定單質的自由能默認設為0，如O₂(g)、C(石墨)等

3. 符號與單位

符號：ΔfG°（或ΔG_f°）
單位：kJ·mol⁻¹

4. 應用價值

判斷反應自發性：通過ΔG°=ΣΔfG°(産物)-ΣΔfG°(反應物)計算總自由能變
物質穩定性評估：負值越大表示物質越穩定
預測溶解平衡：輔助計算溶度積等參數

5. 注意事項

與标準生成焓不同，需考慮熵變影響
同一物質不同相态（如液态水與水蒸氣）的數值不同
僅適用于标準狀态，非标條件下需用範特霍夫方程修正

例如，水的ΔfG°為-237.1 kJ/mol，說明液态水比其組成單質（H₂和O₂）更穩定。該參數在電池電勢計算、化工工藝設計等領域具有重要應用。