Calculadora de energia livre de Gibbs

A energia livre de Gibbs combina entalpia, entropia e temperatura em um critério para a direção termodinâmica a temperatura e pressão constantes. Sua variação, delta G, indica se um processo proposto é favorável nas condições especificadas. Um valor negativo favorece o sentido direto, um valor positivo favorece o inverso e zero corresponde ao equilíbrio. Ser favorável não significa ser rápido: uma reação pode ser muito favorável e ainda avançar de forma imperceptivelmente lenta sem um caminho adequado. A relação conhecida é delta G = delta H − T delta S. Delta H descreve o calor absorvido ou liberado a pressão constante, enquanto delta S descreve a mudança na dispersão de energia ou nos estados acessíveis. A temperatura deve ser absoluta, em kelvin. Esta calculadora aceita entalpia em quilojoules por mol e entropia em joules por mol e kelvin, por isso divide o produto T delta S por mil antes de subtrair. Explicitar essa conversão evita um erro comum de um fator de mil. A energia de Gibbs padrão também se relaciona com a constante de equilíbrio por delta G padrão = −RT ln K. Um K maior que um gera energia de Gibbs padrão negativa e indica equilíbrio favorável aos produtos. Um K menor que um gera valor positivo e indica equilíbrio favorável aos reagentes. O logaritmo é natural, não de base dez, e K deve ser positivo. A equação se aplica quando a constante de equilíbrio e a definição de estado padrão são coerentes. Entalpia e entropia podem se opor ou se reforçar. Um processo exotérmico com aumento de entropia é favorável em todas as temperaturas positivas no modelo idealizado. Um processo endotérmico com redução de entropia é desfavorável em todas as temperaturas. Quando as duas variações têm o mesmo sinal, a temperatura pode determinar qual termo predomina, com possível ponto de transição. As mudanças de fase são exemplos familiares: a fusão pode se tornar favorável acima de uma temperatura característica, embora absorva calor. A espontaneidade calculada descreve a termodinâmica do estado e das hipóteses informados. Não considera energia de ativação, catalisadores, mecanismo de reação, limitações de transporte nem atividades não ideais. Valores padrão normalmente se referem a estados padrão definidos e, com frequência, a 298.15 K; usá-los longe da temperatura de referência pode exigir correções de capacidade térmica. A calculadora é indicada para estudos de química, avaliação rápida de reações, interpretação de equilíbrio e estimativas transparentes com unidades conferidas antes de uma modelagem mais detalhada.