У галузі термодинаміки функція Гібса каталогізована як термодинамічний потенціал, коротше кажучи, це функція тривалого стану, яка забезпечує умову стабільності та спонтанності хімічної реакції. Другий закон термодинаміки стверджує, що природна хімічна реакція дозволяє збільшувати енергію, що присутня у Всесвіті, і в той же час це функція ентропії навколишнього середовища та системи.
Призначення функції Гібса - визначити, чи виникає реакція природним шляхом, беручи до уваги лише змінні системи. Ця функція символізується буквою G.
Розрахунок цієї функції базується на наступному: на збільшенні або зменшенні ентропії, яка пов’язана з реакцією, і максимальному нагріванні, яке вона потребує, або те, що виділяється нею. Її творцем був фізик Джосія Віллард Гіббс, який зробив свої перші внески завдяки теоретичним засадам термодинаміки.
Фіксована формула для обчислення функції Гіббса: G = H-TS
Де Т являє собою загальну температуру. У процесі, який здійснюється при постійній температурі, зміна вільної енергії системи (ΔG) символізується виразом: ΔG = ΔH - T.ΔS.
ΔG = представляє існуючу різницю вільної енергії.
ΔH = являє собою різницю в ентальпії.
T = являє собою абсолютну температуру
ΔS = представляє різницю ентропії
Якщо ви хочете знати, чи пов’язана функція G із спонтанністю реакції, важливо пам’ятати, що температура та тиск залишаються постійними. Тепер в рамках хімічних реакцій оцінку, що дає ΔG, можна перевести таким чином:
- Коли ΔG дорівнює 0, реакція стабільна або знаходиться в рівновазі.
- Коли ΔG більше 0, реакція не була природною.
- Коли ΔG менше 0, реакція є природною.
Важливість цієї функції полягає в тому, що завдяки їй технологічний світ може пізнати кількість доступної енергії. Важливо пам’ятати, що природним нахилом вільної енергії є її поступове зниження, що свідчить про те, що з кожним днем буде доступно менше корисної енергії.
