Energia libera di Gibbs
Molte reazioni chimiche e processi fisici rilasciano energia che può essere usata per fare altre cose. Quando il carburante in un’auto viene bruciato, parte dell’energia rilasciata viene utilizzata per alimentare il veicolo. L’energia libera è energia che è disponibile per fare il lavoro. Le reazioni spontanee rilasciano energia libera mentre procedono. Ricordiamo che i fattori determinanti per la spontaneità di una reazione sono i cambiamenti di entalpia ed entropia che si verificano per il sistema., Il cambiamento di energia libera di una reazione è una combinazione matematica del cambiamento di entalpia e del cambiamento di entropia.
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Il simbolo per l’energia libera è \(G\), in onore dello scienziato americano Josiah Gibbs (1839 – 1903), che ha dato molti contributi alla termodinamica. Il cambiamento di energia libera di Gibbs è uguale al cambiamento di entalpia meno il prodotto matematico del cambiamento di entropia moltiplicato per la temperatura Kelvin. Ogni quantità termodinamica nell’equazione è per le sostanze nei loro stati standard, come indicato dagli apici \(^\text{o}\).,
Tieni presente che la temperatura nell’equazione dell’energia libera di Gibbs è la temperatura Kelvin, quindi può avere solo un valore positivo. Quando \(\Delta H\) è negativo e \(\Delta S\) è positivo, il segno di \(\Delta G\) sarà sempre negativo e la reazione sarà spontanea a tutte le temperature. Ciò corrisponde al fatto che entrambe le forze motrici sono a favore della formazione del prodotto. Quando \(\Delta H\) è positivo e\ (\Delta S\) è negativo, il segno di\ (\Delta G\) sarà sempre positivo e la reazione non può mai essere spontanea., Ciò corrisponde a entrambe le forze motrici che lavorano contro la formazione del prodotto.
