Kalkulator energi bebas Gibbs

Kalkulator ini menghitung energi bebas Gibbs ΔG = ΔH − TΔS dari perubahan entalpi, perubahan entropi, dan suhu. Untuk penguapan air (ΔH = 44,01 kJ/mol, ΔS = 118,8 J/(mol·K)) pada 298 K hasilnya +8,61 kJ/mol: tidak spontan pada suhu kamar.

Contoh: Perubahan entalpi ΔH 44,01 kJ/mol · Perubahan entropi ΔS 118,8 J/(mol·K) · Suhu 298 · Satuan suhu: Kelvin (K) → ΔG: ΔG = 8,61 kJ/mol – tidak spontan (ΔG > 0). Sumber: OpenStax Chemistry 2e, 16.4 Free Energy – ΔG = ΔH − TΔS, Table 16.3 (spontaneity), four sign cases, T = ΔH/ΔS at ΔG = 0, ΔG° = −RT ln K with R = 8.314 J/(K·mol), Table 16.4; Examples 16.7 (vaporization of water, 8.6 kJ at 298 K), 16.8 (HgO), 16.11 (boiling point estimate 370.5 K), 16.13 (Ksp of AgCl) (read 10.10.2026). Diperbarui: .

kJ/mol
J/(mol·K)
Entropi biasanya dalam J dan entalpi dalam kJ; kalkulator mengubah satuannya.
Kotak Alat SayaInput Anda hanya disimpan di browser ini.

Hasil

ΔG
ΔG = 8,61 kJ/mol – tidak spontan (ΔG > 0)
Perhitungan
BesaranNilai
ΔH44,01 kJ/mol
ΔS118,8 J/(mol·K)
Suhu T298,00 K = 24,85 °C
T·ΔS298,00 K × 118,8 J/(mol·K) ÷ 1000 = 35,40 kJ/mol
ΔG = ΔH − T·ΔS44,01 − (35,40) = 8,61 kJ/mol
Prosestidak spontan (ΔG > 0)
Kasus tandaΔH > 0, ΔS > 0: spontan di atas suhu peralihan
Suhu peralihan (ΔG = 0)44,01 × 1000 ÷ 118,8 = 370,5 K = 97,3 °C
Tetapan kesetimbangan K (jika ΔH° dan ΔS° nilai standar)e^(−ΔG°/RT) = 0,031
Dihitung dengan ΔG = ΔH − TΔS dan K = e^(−ΔG°/RT), R = 8,314 J/(K·mol). ΔH dan ΔS dianggap tetap; nilai tabel pada 298 K hanya memberi perkiraan pada suhu lain.

Cara menghitung

Perubahan energi bebas Gibbs adalah ΔG = ΔH − TΔS. Jika ΔG negatif, proses berlangsung spontan; jika positif, tidak spontan; dan ΔG = 0 berarti setimbang. Begitulah buku ajar OpenStax Chemistry 2e memperkenalkan energi bebas dari J. Willard Gibbs: pada suhu dan tekanan tetap, ΔG menggabungkan perubahan entalpi ΔH dan perubahan entropi ΔS sistem. T adalah suhu mutlak dalam kelvin dan hanya bisa positif. ΔS biasanya dalam J/(mol·K) dan ΔH dalam kJ/mol, jadi TΔS dibagi 1000 sebelum dikurangkan.

Contoh perhitungan energi bebas Gibbs

ΔH (kJ/mol)ΔS (J/(mol·K))T (K)ΔG (kJ/mol)
44,01118,82988,61
44,01118,8373−0,30
90,46107,4298,1558,44
−10050298−114,90
50−10029879,80
−50−100298−20,20
−50−10060010,00

Baris pertama adalah Contoh 16.7 OpenStax, penguapan air: 44,01 kJ − 298 K × 118,8 J/K : 1000 = 44,01 − 35,40 = 8,61 kJ (buku membulatkannya menjadi 8,6 kJ), sehingga pendidihan tidak spontan pada 25 °C. Baris ketiga adalah penguraian raksa(II) oksida kuning (Contoh 16.8); buku mencetak 58,45 kJ/mol, hitungan tepatnya 58,44. Empat baris terakhir memakai angka bulat untuk menunjukkan keempat kasus tanda (dihitung).

Kespontanan dan suhu peralihan

Jika ΔH dan ΔS bertanda sama, ΔG berganti tanda pada T = ΔH/ΔS. Untuk air: 44.010 J : 118,8 J/K = 370,5 K = 97,3 °C. OpenStax memakai hitungan ini untuk memperkirakan titik didih dan membandingkannya dengan nilai yang diterima, 373,2 K; selisihnya berasal dari data yang diukur pada 298 K. Dengan nilai standar, ΔG° = −RT ln K menghubungkan ΔG dengan tetapan kesetimbangan (R = 8,314 J/(K·mol)): ΔG° = 55,7 kJ/mol untuk pelarutan AgCl pada 298,15 K menghasilkan K = 1,74 × 10⁻¹⁰.

Hubungan energi dengan potensial sel ada di kalkulator persamaan Nernst; tekanan, volume, dan suhu gas dihubungkan oleh persamaan gas ideal.

Pertanyaan umum

Apa rumus energi bebas Gibbs?

ΔG = ΔH − TΔS, dengan ΔH perubahan entalpi, T suhu mutlak dalam kelvin, dan ΔS perubahan entropi. Ubah ΔS dari J ke kJ (: 1000) sebelum mengurangkan.

Kapan sebuah reaksi berlangsung spontan?

Ketika ΔG negatif. ΔG > 0 berarti tidak spontan ke arah maju, dan ΔG = 0 berarti sistem setimbang.

Pada suhu berapa reaksi menjadi spontan?

Jika ΔH dan ΔS bertanda sama, pada T = ΔH/ΔS (ΔH dalam J). Di atas suhu itu jika keduanya positif, di bawahnya jika keduanya negatif.

Bagaimana mendapatkan K dari ΔG?

Dengan nilai standar: K = e^(−ΔG°/RT), R = 8,314 J/(K·mol). ΔG° negatif memberi K > 1 (produk lebih banyak), ΔG° positif memberi K < 1.

Mengapa contoh air menghasilkan 97,3 °C, bukan 100 °C?

ΔH dan ΔS diambil dari tabel pada 298 K dan dianggap tetap. OpenStax mencatat bahwa nilai yang diukur lebih dekat ke titik didih memberi hasil yang lebih baik.

Sumber dan dasar hukum

Diperbarui: · Kebijakan editorial

Alat terkait