Calculadora de Energia Livre Gibbs

A equação de energia livre de Gibbs, ΔG = ΔH − TΔS, pesa duas tendências concorrentes: as reações tendem a liberar energia (favorecendo ΔH negativo) e tendem a aumentar a desordem (favorecendo ΔS positivo), e a temperatura controla o quanto o termo entropia importa. Em baixa temperatura, o termo ΔH domina; em alta temperatura, o termo TΔS domina. A incompatibilidade de unidades entre ΔH (kJ) e ΔS (J/K) é a armadilha clássica do cálculo — ΔS deve ser convertido em kJ/K (dividir por 1000) antes de poder ser subtraído de ΔH, e esta calculadora faz essa conversão automaticamente.

Um ΔG negativo significa que a reação é espontânea (exergônica) – ela pode prosseguir sem entrada de energia externa, embora ainda possa ser lenta se a energia de ativação for alta. Um ΔG positivo significa que a reação é não espontânea (endergônica), conforme escrito; requer entrada contínua de energia para prosseguir, ou pode funcionar espontaneamente na direção inversa. Um ΔG igual ou próximo de zero significa que o sistema está em equilíbrio ou próximo dele, onde as taxas direta e reversa se equilibram aproximadamente.

Como a temperatura multiplica o termo de entropia, a espontaneidade de uma reação pode mudar conforme a temperatura muda sempre que ΔH e ΔS tiverem o mesmo sinal. Se ΔH > 0 e ΔS > 0 (absorve calor, aumenta a desordem), a reação se torna espontânea apenas acima de uma temperatura cruzada. Se ΔH < 0 e ΔS < 0 (libera calor, diminui a desordem), é espontâneo apenas abaixo de uma temperatura cruzada. Quando ΔH e ΔS têm sinais opostos, a reação é espontânea em todas as temperaturas (ΔH < 0, ΔS > 0) ou nunca espontânea em qualquer temperatura (ΔH > 0, ΔS < 0) — a guia Crossover Temp sinaliza isso retornando uma temperatura negativa ou não física.