În primele zile ale chimiei, chimiștii foloseau termenul „afinitate” pentru a descrie forța responsabilă pentru reacțiile chimice. În epoca modernă, afinitatea se numește energie liberă Gibbs.
Definiție
Gibbs energie gratis este o măsură a potențialului de lucru reversibil sau maxim care poate fi realizat de un sistem la temperatură și presiune constantă. Este un termodinamică proprietate care a fost definită în 1876 de Josiah Willard Gibbs pentru a prezice dacă un proces se va produce spontan la temperatură și presiune constantă. Energie liberă Gibbs G este definit ca
G = H - TS
Unde H, T, și S sunt enthalpy, temperatură și entropie. SI unitate pentru energia Gibbs este kilojoule.
Schimbări în energia liberă Gibbs G corespund modificărilor energiei libere pentru procese la temperaturi și presiuni constante. Schimbarea schimbării de energie liberă Gibbs este munca maximă de neexpansiune obținută în aceste condiții într-un sistem închis; AG este negativ pentru procese spontane, pozitiv pentru procese nespontane, și zero pentru procesele în echilibru.
Energie liberă Gibbs este cunoscută și sub denumirea de (G), energia liberă a lui Gibbs, energia Gibbs sau funcția Gibbs. Uneori, termenul „entalpie liberă” este folosit pentru a-l distinge de energia liberă Helmholtz.
Terminologia recomandată de Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC) este energia Gibbs sau funcția Gibbs.
Energie gratuită pozitivă și negativă
Semnul unei valori energetice Gibbs poate fi utilizat pentru a determina dacă o reacție chimică are loc spontan sau nu. Dacă semnul pentru AG este pozitiv, trebuie să fie introdusă energie suplimentară pentru ca reacția să aibă loc. Dacă semnul pentru AG este negativ, reacția este termodinamic favorabilă și va apărea spontan.
Cu toate acestea, doar pentru că o reacție are loc spontan nu înseamnă că apare rapid. Formarea ruginii (oxidul de fier) din fier este spontană, totuși apare prea încet pentru a fi observată. Reactia:
C(E)diamant → C(E)grafit
are, de asemenea, un negativ AG la 25 C și 1 atmosferă, totuși diamantele nu par să se schimbe spontan în grafit.