All'inizio della chimica, i chimici hanno usato il termine "affinità" per descrivere la forza responsabile delle reazioni chimiche. Nell'era moderna, l'affinità si chiama energia libera di Gibbs.
Definizione
Gibbs energia gratis è una misura del potenziale di lavoro reversibile o massimo che può essere eseguito da un sistema a temperatura e pressione costanti. È un Termodinamico proprietà definita nel 1876 da Josiah Willard Gibbs per prevedere se un processo avverrà spontaneamente a temperatura e pressione costanti. Energia libera di Gibbs sol è definito come
G = H - TS
dove H, T, e S sono i entalpia, temperatura ed entropia. Il SI unità per l'energia di Gibbs è il chilojoule.
Cambiamenti nell'energia libera di Gibbs sol corrispondono alle variazioni di energia libera per processi a temperatura e pressione costanti. Il cambiamento nel libero cambiamento di energia di Gibbs è il massimo lavoro di non espansione ottenibile in queste condizioni in un sistema chiuso; DeltaG è negativo per processi spontanei, positivo per processi non spontaneie zero per i processi in equilibrio.
L'energia libera di Gibbs è anche nota come (G), energia libera di Gibbs, energia di Gibbs o funzione di Gibbs. A volte il termine "entalpia libera" viene usato per distinguerlo dall'energia libera di Helmholtz.
La terminologia raccomandata dal Unione Internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC) è l'energia di Gibbs o la funzione di Gibbs.
Energia libera positiva e negativa
Il segno di un valore di energia di Gibbs può essere usato per determinare se una reazione chimica procede spontaneamente o meno. Se il segno per DeltaG è positivo, è necessario immettere energia aggiuntiva affinché si verifichi la reazione. Se il segno per DeltaG è negativo, la reazione è termodinamicamente favorevole e si verificherà spontaneamente.
Tuttavia, solo perché una reazione si verifica spontaneamente non significa che si verifichi rapidamente. La formazione di ruggine (ossido di ferro) dal ferro è spontanea, ma si verifica troppo lentamente per osservarla. La reazione:
C(S)diamante → C(S)grafite
ha anche un aspetto negativo DeltaG a 25 ° C e 1 atmosfera, tuttavia i diamanti non sembrano cambiare spontaneamente in grafite.