Calculez l’énergie libre de Gibbs avec ΔG = ΔH − TΔS pour déterminer si une réaction est spontanée, ou calculez l’enthalpie, l’entropie ou la température à partir des trois autres valeurs.
ΔG = ΔH − TΔS. Enter any three of the four values and choose which one to solve for — the solved field is computed automatically and shown disabled.
Unit trap: ΔH is in kilojoules, ΔS is in joules per kelvin — the calculator converts ΔS to kJ/K internally before combining it with ΔH. Temperature must be in kelvin (K), not °C.
No extra inputs — this tab reads ΔG from the ΔG tab and classifies the reaction as spontaneous, non-spontaneous, or at equilibrium.
Spontaneity reading
Enter ΔH, ΔS, and T on the ΔG tab to see a reading here.
The crossover temperature is where ΔG = 0 for the current ΔH and ΔS — the point where the reaction switches between spontaneous and non-spontaneous. It reuses ΔH and ΔS from the ΔG tab.
Crossover temperature
Enter ΔH and ΔS on the ΔG tab to compute the crossover temperature.
Résultat
—
Enter ΔH, ΔS, and T to compute ΔG.
ΔG (kJ)—
ΔH (kJ)—
ΔS (J/K)—
T (K)—
Spontanéité—
Bascule T (K)—
4 min de lecture3 étapes7 termes3 exemples6 questionsΔG = ΔH − TΔS
L’énergie libre de Gibbs répond à la question que tout chimiste finit par se poser au sujet d’une réaction : se produira-t-elle d’elle-même ?
📋
Étapes
Comment utiliser cette calculatrice
3 étapes▸
1
Saisissez ΔH, ΔS et T
Dans l’onglet ΔG, saisissez la variation d’enthalpie ΔH en kilojoules (kJ), la variation d’entropie ΔS en joules par kelvin (J/K) et la température T en kelvins (K). Le calculateur applique immédiatement ΔG = ΔH − TΔS et convertit ΔS en kJ/K en interne pour harmoniser les unités avec ΔH.
2
Lisez ΔG et son interprétation
La carte de résultat affiche ΔG avec une interprétation simple : une valeur négative signifie que la réaction est spontanée (exergonique) telle qu’elle est écrite, une valeur positive qu’elle est non spontanée (endergonique), et une valeur nulle ou proche de zéro que la réaction est à l’équilibre. Passez à l’onglet Spontanéité pour obtenir davantage de détails.
3
Calculez une autre variable ou trouvez la température de bascule
Utilisez le menu déroulant « Résoudre pour » pour réarranger la même équation afin de calculer ΔH, ΔS ou T au lieu de ΔG : saisissez les trois autres valeurs connues et le calculateur trouve la variable choisie. Vous pouvez aussi passer à l’onglet Température de bascule pour trouver la température exacte (T = ΔH ÷ (ΔS ÷ 1000), après conversion de ΔS en kJ/K) à laquelle la réaction passe de spontanée à non spontanée.
⚡
Référence
Formule et méthodologie
2 formules▸
Équation de l’énergie libre de Gibbs
ΔG = ΔH − TΔS
ΔG (variation de l’énergie libre de Gibbs) indique si un processus est thermodynamiquement favorable à température et pression constantes. ΔH (variation d’enthalpie) s’exprime généralement en kilojoules (kJ), tandis que ΔS (variation d’entropie) s’exprime en joules par kelvin (J/K), soit un facteur 1,000 d’écart. Avant de les combiner, divisez ΔS par 1,000 pour le convertir en kJ/K, puis multipliez-le par T en kelvins. Oublier cette conversion est l’erreur la plus courante dans ce calcul manuel.
Température de bascule
T (crossover) = ΔH ÷ (ΔS ÷ 1000)
En posant ΔG = 0 et en isolant T, on obtient la température de bascule : le point exact où une réaction passe de spontanée à non spontanée (ou inversement), en supposant que ΔH et ΔS restent à peu près constants dans cette plage de températures. Convertissez d’abord ΔS de J/K en kJ/K en le divisant par 1,000, puis divisez ΔH par cette valeur. En dessous de la température de bascule, un signe de ΔG domine ; au-dessus, c’est l’autre. Le sens dépend des signes de ΔH et ΔS.
📖
Glossaire
Termes clés expliqués
7 termes▸
Énergie libre de Gibbs (G)Grandeur thermodynamique qui combine l’enthalpie et l’entropie d’un système à une température donnée. La variation d’énergie libre de Gibbs, ΔG, indique si un processus peut se produire spontanément à température et pression constantes.
Enthalpie (ΔH)Chaleur absorbée ou libérée par une réaction à pression constante, en kilojoules (kJ). Une valeur négative de ΔH signifie que la réaction libère de la chaleur (exothermique) ; une valeur positive signifie qu’elle en absorbe (endothermique).
Entropie (ΔS)Mesure du désordre ou du nombre de façons dont l’énergie peut être répartie dans un système, en joules par kelvin (J/K). Une valeur positive de ΔS signifie que le désordre augmente (par exemple, lorsqu’un solide devient un gaz) ; une valeur négative signifie qu’il diminue.
SpontanéitéCapacité d’une réaction à avancer d’elle-même dans les conditions données, sans apport continu d’énergie extérieure. La spontanéité dépend de ΔG et non de la vitesse de réaction : une réaction spontanée peut rester très lente.
Température (T)Température absolue en kelvins (K), requise par l’équation ΔG = ΔH − TΔS. Comme T est utilisé directement dans une multiplication, employer des degrés Celsius au lieu de kelvins fausse le résultat de ΔG.
Exergonique / endergoniqueExergonique qualifie une réaction dont ΔG est négatif (elle libère de l’énergie libre utilisable et est spontanée). Endergonique qualifie une réaction dont ΔG est positif (elle nécessite un apport d’énergie libre pour avancer et est non spontanée).
Température de basculeTempérature précise à laquelle ΔG = 0 pour des valeurs données de ΔH et ΔS, marquant la limite entre les états spontané et non spontané. Elle se calcule ainsi : T = ΔH ÷ (ΔS ÷ 1000), car ΔH est en kJ et ΔS en J/K.
👥
Situations types
Exemples concrets
3 exemples▸
🧪
Étudiante en chimie
Calcul standard de ΔG à température ambiante
ΔH -100 kJΔS 200 J/KT 298 K
ΔG = −100 − 298 × (200 ÷ 1,000) = −100 − 59.6 = −159.6 kJ. Comme ΔG est nettement négatif, cette réaction est spontanée (exergonique) à 298 K : elle avance d’elle-même dans ces conditions.
⚖️
Enseignant expliquant un cas limite
ΔG proche de zéro : vérifier la spontanéité à une température donnée
ΔH 40.7 kJΔS 108.9 J/KT 373 K
ΔG = 40.7 − 373 × (108.9 ÷ 1,000) = 40.7 − 40.6 ≈ 0.1 kJ. Cela correspond essentiellement au point d’ébullition de l’eau, où le liquide et la vapeur coexistent à l’équilibre. ΔG est très proche de zéro, donc aucun sens de réaction n’est nettement favorisé.
🌡️
Technicien de laboratoire
Trouver la température de bascule
ΔH -100 kJΔS 200 J/K
T de bascule = ΔH ÷ ΔS = −100 ÷ (200 ÷ 1,000) = −500 K. Une température négative en kelvins étant physiquement impossible, cette réaction (ΔH < 0, ΔS > 0) est spontanée à toute température réelle : ΔG reste négatif quelle que soit la température du système.
🔗
Référence
Citer cette calculatrice
APA et MLA▸
Utilisez un de ces formats pour citer cette calculatrice dans un devoir ou un rapport.
APA
MLA
📄
Analyse approfondie
Ce que l’énergie libre de Gibbs révèle sur une réaction
L’énergie libre de Gibbs répond à la question que tout chimiste finit par se poser au sujet d’une réaction : se produira-t-elle d’elle-même ? En combinant la quantité de chaleur qu’une réaction libère ou absorbe (ΔH) et la variation du désordre qu’elle entraîne (ΔS) à une température donnée, ΔG fournit un nombre unique dont le signe répond à la question — du point de vue de la faveur thermodynamique, pas nécessairement de la vitesse.
Comment calculer ΔG
▸
L’équation de l’énergie libre de Gibbs, ΔG = ΔH − TΔS, met en balance deux tendances concurrentes : les réactions tendent à libérer de l’énergie (ce qui favorise un ΔH négatif) et à accroître le désordre (ce qui favorise un ΔS positif). La température détermine l’importance du terme entropique. À basse température, le terme ΔH domine ; à haute température, c’est le terme TΔS. Le décalage d’unités entre ΔH (kJ) et ΔS (J/K) est le piège classique : ΔS doit être converti en kJ/K (en le divisant par 1,000) avant d’être soustrait de ΔH. Ce calculateur effectue automatiquement cette conversion.
Interpréter le signe de ΔG
▸
Un ΔG négatif signifie que la réaction est spontanée (exergonique) : elle peut avancer sans apport d’énergie extérieure, même si elle peut rester lente lorsque l’énergie d’activation est élevée. Un ΔG positif signifie que la réaction, telle qu’elle est écrite, est non spontanée (endergonique) ; elle nécessite un apport continu d’énergie pour avancer, ou peut se produire spontanément dans le sens inverse. Un ΔG nul ou proche de zéro signifie que le système est à l’équilibre ou presque, où les vitesses de réaction directe et inverse s’équilibrent approximativement.
Pourquoi la spontanéité peut changer avec la température
▸
Comme la température multiplie le terme entropique, la spontanéité d’une réaction peut changer avec la température lorsque ΔH et ΔS ont le même signe. Si ΔH > 0 et ΔS > 0 (absorption de chaleur, augmentation du désordre), la réaction devient spontanée uniquement au-dessus d’une température de bascule. Si ΔH < 0 et ΔS < 0 (libération de chaleur, diminution du désordre), elle est spontanée uniquement en dessous de cette température. Lorsque ΔH et ΔS ont des signes opposés, la réaction est spontanée à toute température (ΔH < 0, ΔS > 0) ou ne l’est à aucune température (ΔH > 0, ΔS < 0). L’onglet Température de bascule le signale en renvoyant une température négative ou autrement non physique.
❓
Questions
Questions fréquentes
6 questions▸
Quelle est la formule de l’énergie libre de Gibbs ?+
ΔG = ΔH − TΔS, où ΔG et ΔH sont exprimés en kilojoules (kJ), ΔS en joules par kelvin (J/K) et T en kelvins (K). ΔS doit être converti en kJ/K avant de soustraire le terme TΔS de ΔH.
Comment savoir si une réaction est spontanée ?+
Vérifiez le signe de ΔG : une valeur négative signifie que la réaction est spontanée (exergonique, elle avance d’elle-même), une valeur positive qu’elle est non spontanée (endergonique, elle nécessite un apport continu d’énergie), et une valeur nulle ou très proche de zéro que le système est pratiquement à l’équilibre.
Pourquoi le calculateur divise-t-il ΔS par 1,000 ?+
ΔH s’exprime généralement en kilojoules (kJ), tandis que ΔS s’exprime en joules par kelvin (J/K), soit un écart d’un facteur 1,000. Diviser ΔS par 1,000 le convertit en kJ/K afin de pouvoir le combiner avec ΔH dans les mêmes unités. C’est l’erreur de calcul manuel la plus courante que cet outil vise à éviter.
Qu’est-ce que la température de bascule et comment la calculer ?+
La température de bascule est celle où ΔG = 0 pour des valeurs données de ΔH et ΔS : le point exact où une réaction passe de spontanée à non spontanée, ou inversement. Elle se calcule ainsi : T = ΔH ÷ (ΔS ÷ 1,000), après conversion de ΔS de J/K en kJ/K. Si le résultat est négatif ou si ΔS est nul, la spontanéité ne change à aucune température réelle.
La température doit-elle être exprimée en kelvins ?+
Oui. L’équation ΔG = ΔH − TΔS nécessite une température absolue en kelvins (K), et non en degrés Celsius ou Fahrenheit. Utiliser directement les degrés Celsius fausserait ΔG, car le terme TΔS varie linéairement avec T à partir du zéro absolu.
Ce calculateur peut-il calculer ΔH, ΔS ou T au lieu de ΔG ?+
Oui. Utilisez le menu déroulant « Résoudre pour » de l’onglet ΔG pour réarranger la même équation : saisissez les trois autres valeurs connues (dont une valeur cible de ΔG) et le calculateur isole algébriquement la variable choisie.
📄
Enregistrer et partager
Obtenez un PDF personnalisé de vos résultats
Téléchargez instantanément un PDF d’une page contenant vos résultats. Indiquez votre adresse e-mail pour recevoir également, de temps à autre, des conseils sur nos calculatrices — sans spam et avec désinscription possible à tout moment. Confidentialité.