Hitung energi bebas Gibbs dengan ΔG = ΔH − TΔS untuk melihat apakah suatu reaksi berlangsung spontan, atau selesaikan entalpi, entropi, atau suhu dengan mempertimbangkan tiga nilai lainnya.
ΔG = ΔH − TΔS. Masukkan tiga dari empat nilai dan pilih mana yang ingin diselesaikan — bidang yang diselesaikan dihitung secara otomatis dan ditampilkan dalam keadaan nonaktif.
Perangkap unit: ΔH masuk kilojoule, ΔS masuk joule per kelvin — kalkulator mengonversi ΔS menjadi kJ/K secara internal sebelum menggabungkannya dengan ΔH. Suhu harus dalam kelvin (K), bukan °C.
Tidak ada masukan tambahan — tab ini membaca ΔG dari tab ΔG dan mengklasifikasikan reaksi sebagai reaksi spontan, non-spontan, atau kesetimbangan.
Spontanitas membaca
Masukkan ΔH, ΔS, dan T pada tab ΔG untuk melihat pembacaan di sini.
Suhu persilangan adalah ketika ΔG = 0 untuk arus ΔH dan ΔS — titik di mana reaksi beralih antara spontan dan non-spontan. Ini menggunakan kembali ΔH dan ΔS dari tab ΔG.
Suhu persilangan
Masukkan ΔH dan ΔS pada tab ΔG untuk menghitung suhu saling silang.
Energi bebas Gibbs menjawab pertanyaan yang diajukan setiap ahli kimia tentang suatu reaksi: apakah reaksi akan terjadi dengan sendirinya?
📋
Panduan langkah demi langkah
Cara menggunakan kalkulator ini
3 langkah▸
1
Masukkan ΔH, ΔS, dan T
Pada tab ΔG, masukkan perubahan entalpi ΔH dalam kilojoule (kJ), perubahan entropi ΔS dalam joule per kelvin (J/K), dan suhu T dalam kelvin (K). Kalkulator menerapkan ΔG = ΔH − TΔS secara instan, mengubah ΔS menjadi kJ/K secara internal sehingga satuannya sejajar dengan ΔH.
2
Baca ΔG dan panggilan spontanitas
Kartu hasil menunjukkan ΔG dan pembacaan bahasa sederhana: negatif ΔG berarti reaksinya spontan (eksergonik) seperti yang tertulis, positif ΔG berarti tidak spontan (endergonik), dan ΔG pada atau mendekati nol berarti reaksi berada pada kesetimbangan. Beralih ke tab Spontanitas untuk pembacaan yang sama dengan lebih detail.
3
Selesaikan variabel lain, atau temukan suhu persilangan
Gunakan tarik-turun "Selesaikan untuk" untuk menyusun ulang persamaan yang sama untuk ΔH, ΔS, atau T, bukan ΔG — masukkan tiga nilai lain yang diketahui dan kalkulator akan menyelesaikan nilai yang Anda pilih. Atau beralih ke tab Suhu Crossover untuk mencari suhu yang tepat (T = ΔH ÷ (ΔS ÷ 1000), setelah mengubah ΔS menjadi kJ/K) di mana reaksinya berubah antara spontan dan non-spontan.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
2 rumus▸
Persamaan energi bebas Gibbs
ΔG = ΔH − TΔS
ΔG (Perubahan energi bebas Gibbs) menentukan apakah suatu proses menguntungkan secara termodinamika pada suhu dan tekanan konstan. ΔH (perubahan entalpi) biasanya dilaporkan dalam kilojoule (kJ), sedangkan ΔS (perubahan entropi) biasanya dilaporkan dalam joule per kelvin (J/K) — perbedaannya sebesar faktor 1000. Sebelum menggabungkannya, bagi ΔS dengan 1000 untuk mengubahnya menjadi kJ/K, lalu kalikan dengan T dalam kelvin. Melewatkan konversi ini adalah kesalahan paling umum saat melakukan penghitungan ini dengan tangan.
Suhu persilangan
T (crossover) = ΔH ÷ (ΔS ÷ 1000)
Menetapkan ΔG = 0 dan menyelesaikan T menghasilkan suhu persilangan — titik tepat di mana reaksi berubah dari spontan ke non-spontan (atau sebaliknya), dengan asumsi ΔH dan ΔS tetap konstan pada rentang suhu tersebut. Ubah ΔS dari J/K menjadi kJ/K dengan membaginya dengan 1000 sebelum membagi ΔH dengan nya. Di bawah suhu persilangan, satu tanda ΔG mendominasi; di atasnya, yang lain mengikuti — arah mana bergantung pada tanda ΔH dan ΔS.
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
7 istilah▸
Besaran termodinamika yang menggabungkan entalpi dan entropi suatu sistem pada suhu tertentu. Perubahan energi bebas Gibbs, ΔG, menentukan apakah suatu proses dapat terjadi secara spontan pada suhu dan tekanan konstan.
Panas yang diserap atau dilepaskan oleh suatu reaksi pada tekanan konstan, dalam kilojoule (kJ). ΔH negatif berarti reaksi melepaskan panas (eksotermik); ΔH positif berarti menyerap panas (endotermik).
Ukuran ketidakteraturan atau banyaknya cara energi dapat didistribusikan dalam suatu sistem, dalam joule per kelvin (J/K). ΔS yang positif berarti ketidakteraturan meningkat (misalnya benda padat menjadi gas); ΔS negatif berarti gangguan berkurang.
Apakah suatu reaksi berlangsung dengan sendirinya pada kondisi tertentu, tanpa masukan energi dari luar secara terus menerus. Spontanitas bergantung pada ΔG, bukan seberapa cepat reaksi terjadi — reaksi spontan masih bisa sangat lambat.
Suhu absolut dalam kelvin (K), yang disyaratkan oleh persamaan ΔG = ΔH − TΔS. Karena persamaan ini mengalikan T secara langsung, penggunaan Celcius dan bukan Kelvin akan menghasilkan ΔG yang salah.
Eksergonik menggambarkan reaksi dengan ΔG negatif (melepaskan energi bebas yang dapat digunakan, spontan). Endergonik menggambarkan reaksi dengan ΔG positif (membutuhkan masukan energi bebas untuk melanjutkan, tidak spontan).
Suhu spesifik di mana ΔG = 0 untuk ΔH dan ΔS tertentu, menandai batas antara reaksi spontan dan non-spontan. Dihitung sebagai T = ΔH berarti (ΔS ÷ 1000), karena ΔH dalam kJ dan ΔS dalam J/K.
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
🧪
Siswa kimia
Perhitungan standar ΔG pada suhu kamar
ΔH -100 kJΔS 200 J/KT 298 K
ΔG = −100 − 298 × (200 ÷ 1000) = −100 − 59,6 = −159,6 kJ. Karena ΔG sangat negatif, reaksi ini terjadi secara spontan (eksergonik) pada 298 K — reaksi ini berlangsung dengan sendirinya pada kondisi ini.
⚖️
Instruktur menjelaskan kasus perbatasan
ΔG mendekati nol — memeriksa spontanitas pada suhu tertentu
ΔH 40,7 kJΔS 108.9 J/KT 373 K
ΔG = 40,7 − 373 × (108,9 ÷ 1000) = 40,7 − 40,6 ≈ 0,1 kJ. Ini pada dasarnya adalah titik didih air, di mana cairan dan uap hidup berdampingan dalam kesetimbangan — ΔG sangat mendekati nol, sehingga tidak ada arah yang lebih disukai.
🌡️
Teknisi laboratorium
Menemukan suhu crossover
ΔH -100 kJΔS 200 J/K
Crossover T = ΔH ÷ ΔS = −100 ÷ (200 ÷ 1000) = −500 K. Karena suhu kelvin negatif tidak dapat dicapai secara fisik, reaksi ini (ΔH < 0, ΔS > 0) terjadi secara spontan pada setiap suhu sebenarnya — ΔG tetap negatif tidak peduli seberapa panas atau dingin sistemnya.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
APA
MLA
📄
Ulasan mendalam
Apa yang diberitahukan oleh energi bebas Gibbs kepada Anda tentang suatu reaksi
Energi bebas Gibbs menjawab pertanyaan yang diajukan setiap ahli kimia tentang suatu reaksi: apakah reaksi akan terjadi dengan sendirinya? Dengan menggabungkan berapa banyak panas yang dilepaskan atau diserap suatu reaksi (ΔH) dengan berapa banyak ketidakteraturan yang diciptakan atau dihilangkan (ΔS) pada suhu tertentu, ΔG memberikan satu bilangan yang tandanya menjawab pertanyaan — setidaknya apakah reaksi tersebut menguntungkan secara termodinamika, belum tentu seberapa cepat reaksi tersebut berjalan.
Bagaimana ΔG dihitung
▸
Persamaan energi bebas Gibbs, ΔG = ΔH − TΔS, menimbang dua kecenderungan yang bersaing: reaksi cenderung melepaskan energi (mendukung ΔH negatif) dan cenderung meningkatkan ketidakteraturan (mendukung ΔS positif), dan suhu mengontrol seberapa besar pentingnya istilah entropi. Pada suhu rendah, istilah ΔH mendominasi; pada suhu tinggi, istilah TΔS mendominasi. Ketidaksesuaian satuan antara ΔH (kJ) dan ΔS (J/K) adalah jebakan perhitungan klasik — ΔS harus dikonversi ke kJ/K (dibagi dengan 1000) sebelum dapat dikurangkan dari ΔH, dan kalkulator ini melakukan konversi tersebut secara otomatis.
Membaca tanda ΔG
▸
ΔG negatif berarti reaksi terjadi secara spontan (eksergonik) — reaksi dapat berlangsung maju tanpa masukan energi dari luar, meskipun mungkin masih lambat jika energi aktivasi tinggi. ΔG positif berarti reaksinya tidak spontan (endergonik) seperti yang tertulis; ia membutuhkan masukan energi yang terus-menerus untuk melanjutkan, atau mungkin berjalan secara spontan dalam arah sebaliknya. ΔG pada atau mendekati nol berarti sistem berada pada atau mendekati kesetimbangan, dengan laju maju dan mundur kira-kira seimbang.
Mengapa spontanitas bisa berubah seiring suhu
▸
Karena suhu mengalikan suku entropi, spontanitas reaksi dapat berubah seiring perubahan suhu setiap kali ΔH dan ΔS memiliki tanda yang sama. Jika ΔH > 0 dan ΔS > 0 (menyerap panas, meningkatkan ketidakteraturan), reaksi menjadi spontan hanya pada suhu persilangan. Jika ΔH < 0 dan ΔS < 0 (melepaskan panas, mengurangi ketidakteraturan), ia terjadi secara spontan hanya di bawah suhu persilangan. Jika ΔH dan ΔS memiliki tanda yang berlawanan, maka reaksi akan terjadi secara spontan pada setiap suhu (ΔH < 0, ΔS > 0) atau tidak pernah terjadi secara spontan pada suhu berapa pun (ΔH > 0, ΔS < 0) — tab Suhu Crossover menandai hal ini dengan mengembalikan suhu negatif atau suhu non-fisik.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus energi bebas Gibbs?+
ΔG = ΔH − TΔS, dengan ΔG dan ΔH dalam kilojoule (kJ), ΔS dalam joule per kelvin (J/K), dan T adalah suhu absolut dalam kelvin (K). ΔS harus dikonversi ke kJ/K sebelum mengurangkan suku TΔS dari ΔH.
Bagaimana saya tahu jika suatu reaksi terjadi secara spontan?+
Periksa tanda ΔG: negatif berarti spontan (eksergonik — bergerak maju dengan sendirinya), positif berarti tidak spontan (endergonik — memerlukan masukan energi terus-menerus), dan nilai pada atau sangat dekat dengan nol berarti sistem pada dasarnya berada pada kesetimbangan.
Mengapa kalkulator membagi ΔS dengan 1000?+
ΔH biasanya dilaporkan dalam kilojoule (kJ) sedangkan ΔS biasanya dilaporkan dalam joule per kelvin (J/K) — ketidakcocokan faktor sebesar 1000 unit. Membagi ΔS dengan 1000 akan mengubahnya menjadi kJ/K sehingga dapat digabungkan dengan ΔH dalam satuan yang sama. Ini adalah kesalahan penghitungan manual paling umum yang harus dicegah oleh alat ini.
Berapa suhu crossover dan bagaimana cara menghitungnya?+
Suhu persilangan adalah ketika ΔG = 0 untuk ΔH dan ΔS tertentu — titik tepat di mana suatu reaksi berubah antara spontan dan non-spontan. Dihitung sebagai T = ΔH berarti (ΔS ÷ 1000), dengan ΔS dikonversi dari J/K ke kJ/K terlebih dahulu. Jika hasilnya negatif atau ΔS nol, spontanitas reaksi tidak akan berubah pada suhu sebenarnya.
Apakah suhu harus dalam satuan Kelvin?+
Ya. Persamaan ΔG = ΔH − TΔS membutuhkan suhu absolut dalam kelvin (K), bukan Celsius atau Fahrenheit. Menggunakan Celcius secara langsung akan menghasilkan ΔG yang salah karena suku TΔS berskala linier dengan T dari nol mutlak.
Bisakah kalkulator ini menyelesaikan ΔH, ΔS, atau T dan bukan ΔG?+
Ya. Gunakan tarik-turun "Selesaikan untuk" pada tab ΔG untuk mengatur ulang persamaan yang sama — masukkan tiga nilai lain yang diketahui (termasuk target ΔG) dan kalkulator akan menyelesaikan variabel mana pun yang Anda pilih secara aljabar.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.