Gibbs Serbest Enerji Hesaplama (ΔG)

Gibbs Serbest Enerjisi (ΔG) Nedir?

Gibbs Serbest Enerjisi (ΔG), bir termodinamik sistemde sabit sıcaklık ve basınç altında, bir kimyasal reaksiyonun iş yapabilme kapasitesini veya "istemliliğini" (spontanlığını) ölçen bir termodinamik potansiyeldir. Kısacası, bir reaksiyonun kendi kendine gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini öngörmemizi sağlar.

• ΔG < 0 (Negatif): Reaksiyon **istemlidir (spontane)**. Belirtilen koşullarda kendi kendine gerçekleşir.
• ΔG > 0 (Pozitif): Reaksiyon **istemsizdir (spontane değil)**. Gerçekleşmesi için dışarıdan enerji verilmesi gerekir.
• ΔG = 0: Sistem **dengededir**. İleri ve geri reaksiyon hızları eşittir.

Gibbs Serbest Enerji Formülü

Gibbs serbest enerji değişimi, entalpi değişimi (ΔH), mutlak sıcaklık (T) ve entropi değişimi (ΔS) arasındaki ilişki ile tanımlanır:

Hesaplama Örneği

Bir reaksiyonun 25°C'de entalpi değişimi ΔH = -150 kJ/mol ve entropi değişimi ΔS = -250 J/mol·K olsun. Reaksiyonun istemliliğini bulalım.

1. Birimleri Eşitle: ΔH ve TΔS terimlerinin birimleri aynı olmalıdır. ΔS'yi kJ'ye çevirelim.
ΔS = -250 J/mol·K = -0.250 kJ/mol·K

2. Sıcaklığı Kelvin'e Çevir:
T = 25°C + 273.15 = 298.15 K

3. Formülde Yerine Koy:
ΔG = (-150 kJ/mol) - (298.15 K × -0.250 kJ/mol·K)
ΔG = -150 - (-74.54) = -150 + 74.54 = -75.46 kJ/mol

Sonuç (ΔG) negatif olduğu için bu reaksiyon 25°C'de istemlidir (spontane).