Delta g意思

在化學和熱力學中,ΔG(delta G)通常指的是吉布斯自由能的變化。吉布斯自由能(Gibbs free energy)是一個狀態函式,用於描述一個化學反應系統在給定溫度、壓力和體積下的能量可用性。ΔG的計算公式為:

ΔG = G products - G reactants

其中,G products 是反應產物的吉布斯自由能總和,G reactants 是反應物的吉布斯自由能總和。

ΔG的符號表示該反應的自由能變化。如果ΔG < 0,意味著反應是自發的,即在沒有外界干預的情況下,反應會自然地向產物方向進行。如果ΔG > 0,則反應是非自發的,需要外界能量輸入才能進行。如果ΔG = 0,則反應達到平衡狀態。

吉布斯自由能的變化與反應的自發性之間的關係可以通過吉布斯-亥姆霍茲方程(Gibbs-Helmholtz equation)來描述,該方程表明在恆溫恆壓下,ΔG ≈ -nFE,其中n是電子轉移的摩爾數,F是法拉第常數,E是反應的標準電動勢。這個關係表明,ΔG與E成反比,即如果E > 0(氧化還原反應中,還原劑的標準電極電勢高於氧化劑),則ΔG < 0,反應自發進行。

ΔG還可以用來計算反應的平衡常數(Keq),通過ΔG = -RT ln Keq,其中R是氣體常數,T是絕對溫度,Keq是平衡常數。

在生物學中,ΔG也常用來描述生物分子摺疊、分子間相互作用等過程中自由能的改變。例如,蛋白質摺疊過程中,ΔG通常用於描述蛋白質從無序的線性多肽到有序的活性三維結構的變化。如果摺疊後的蛋白質具有更低的ΔG,那麼它將更穩定,更不容易發生變性。