Gibbs fria energi

Gibbs fria energi, uppkallad efter Josiah Willard Gibbs, är en termodynamisk tillståndsfunktion given av sambandet:

${\displaystyle G=H-TS}$

där ${\textstyle H}$ är entalpi; ${\textstyle T}$ är temperaturen och ${\textstyle S}$ är entropin. Både entalpin och entropin är också tillståndsfunktioner.

Eftersom energi inte har en bestämd nollpunkt används ofta ett uttryck som beskriver förändringen i ${\textstyle G}$:

${\displaystyle \Delta G=\Delta H-T\Delta S}$

Gibbs fria energi spelar en mycket stor roll inom kemin. Termodynamisk jämvikt vid konstant tryck och temperatur uppnås nämligen då ${\textstyle G}$ är i sitt minimum. Kemiska reaktioner sker under dessa förhållanden alltså i den riktning åt vilken ${\textstyle G}$ minskar. Eftersom både entalpi-ändringen och entropi-ändringen bidrar till ändringen i Gibbs fria energi är båda väsentliga för att beskriva reaktioners spontanitet. Det är inte tillräckligt att bara använda entalpi-ändringen och påstå att den beskriver om reaktioner är spontana eller ej. En reaktion anses vara spontan om värdet för ändringen av Gibbs fria energi är negativt, är värdet (för ${\textstyle \Delta G}$) tvärtom positivt är reaktionen ej spontan.

Förändringen i Gibbs fria energi anger det maximala icke tryck-volymarbetet som kan utvinnas i en reaktion vid konstant tryck och temperatur.