Löse die Gibbs-Energie ΔG = ΔH − TΔS nach jeder Variablen, beurteile die Spontaneität und verknüpfe ΔG° mit der Gleichgewichtskonstante K.
Einheiten: Gib ΔH und ΔG in kJ/mol ein, aber ΔS in J/mol·K — ΔS wird intern durch 1000 geteilt.
Über dieses Tool
Der Rechner für Gibbs-Energie ist ein kostenloses In-Browser-Thermodynamiktool, das auf ΔG = ΔH − T·ΔS aufbaut. Wähle, welche Größe gelöst werden soll — ΔG, ΔH, ΔS, Temperatur T oder die Gleichgewichtskonstante K — und es liefert diesen Wert zusammen mit einem Spontaneitätsurteil basierend auf dem Vorzeichen von ΔG.
Achte auf die Einheiten, die häufigste Fehlerquelle: Enthalpie ΔH und Energie ΔG werden in kJ/mol eingegeben, aber Entropie ΔS wird in J/mol·K eingegeben. Das Tool wandelt ΔS durch Division durch 1000 um, sodass es ΔG = ΔH − T·(ΔS ⁄ 1000) auswertet und die Antwort in kJ/mol bleibt. Das Auflösen nach der Entropie stellt zu ΔS = (ΔH − ΔG)·1000 ⁄ T um (zurück in J/mol·K), und das Auflösen nach der Temperatur ergibt T = (ΔH − ΔG)·1000 ⁄ ΔS.
Alles läuft lokal in deinem Browser ohne Uploads. Die Gleichgewichtskonstante ist über die freie Standardenergie verknüpft: ΔG° = −R·T·ln K, sodass K = exp(−ΔG°·1000 ⁄ (R·T)) mit R = 8.314 J/mol·K und ΔG° in kJ/mol (mit 1000 multipliziert, um zu R's Joule zu passen). Ein negatives ΔG bedeutet eine spontane (produktbegünstigte) Reaktion, null bedeutet Gleichgewicht, und ein positives ΔG bedeutet eine nicht spontane.
Häufig gestellte Fragen
Warum ist ΔS in J, aber ΔG und ΔH in kJ?
Konventionsgemäß werden Entropien in J/mol·K tabelliert, während Reaktionsenthalpien und -energien in kJ/mol angegeben werden. Der Rechner behandelt die Diskrepanz, indem er ΔS durch 1000 in ΔG = ΔH − T·(ΔS ⁄ 1000) teilt, sodass du jede Größe in ihrer üblichen Einheit eingeben kannst.
Wie bestimmt ΔG die Spontaneität?
Ein negatives ΔG kennzeichnet einen spontanen, produktbegünstigten Prozess unter den gegebenen Bedingungen; ΔG = 0 bedeutet, dass das System im Gleichgewicht ist; und ein positives ΔG bedeutet, dass die Reaktion vorwärts nicht spontan und rückwärts begünstigt ist. Die Spontaneität bezieht sich immer auf das Vorzeichen von ΔG, nicht von ΔH.
Wie wird die Gleichgewichtskonstante K berechnet?
Aus der freien Standardenergie: ΔG° = −R·T·ln K, umgestellt zu K = exp(−ΔG°·1000 ⁄ (R·T)). R = 8.314 J/mol·K, sodass ΔG° in kJ/mol mit 1000 multipliziert wird, um zu passen, und T muss eine positive Temperatur in Kelvin sein.
Kann eine Reaktion zwischen spontan und nicht wechseln?
Ja. Da ΔG = ΔH − TΔS ist, kann die Temperatur das Vorzeichen umkehren, wenn ΔH und ΔS dasselbe Vorzeichen haben. Das Auflösen nach T bei ΔG = 0 ergibt die Übergangstemperatur T = (ΔH ⁄ ΔS)·1000, bei der sich die Spontaneität ändert.