Over deze tool
De Rekenmachine vrije energie van Gibbs is een gratis thermodynamica tool in de browser gebouwd op ΔG = ΔH − T·ΔS. Kies welke grootheid je wilt oplossen — ΔG, ΔH, ΔS, temperatuur T, of de evenwichtsconstante K — en hij geeft die waarde samen met een spontaniteitsoordeel op basis van het teken van ΔG.
Let op de eenheden, de meest voorkomende bron van fouten: enthalpie ΔH en vrije energie ΔG worden ingevoerd in kJ/mol, maar entropie ΔS wordt ingevoerd in J/mol·K. De tool zet ΔS om door te delen door 1000, dus hij evalueert ΔG = ΔH − T·(ΔS ⁄ 1000) en het antwoord blijft in kJ/mol. Oplossen voor entropie herschrijft naar ΔS = (ΔH − ΔG)·1000 ⁄ T (terug in J/mol·K), en oplossen voor temperatuur geeft T = (ΔH − ΔG)·1000 ⁄ ΔS.
Alles draait lokaal in je browser zonder uploads. De evenwichtsconstante is gekoppeld via de standaard vrije energie: ΔG° = −R·T·ln K, dus K = exp(−ΔG°·1000 ⁄ (R·T)) met R = 8,314 J/mol·K en ΔG° in kJ/mol (vermenigvuldigd met 1000 om te passen bij de joules van R). Een negatieve ΔG betekent een spontane (productbegunstigende) reactie, nul betekent evenwicht, en een positieve ΔG betekent een niet-spontane.
Veelgestelde vragen
Waarom is ΔS in J maar ΔG en ΔH in kJ?
Volgens afspraak worden entropieën getabuleerd in J/mol·K terwijl reactie-enthalpieën en vrije energieën in kJ/mol zijn. De rekenmachine verwerkt de mismatch door ΔS te delen door 1000 binnen ΔG = ΔH − T·(ΔS ⁄ 1000), zodat je elk in zijn gebruikelijke eenheid kunt invoeren.
Hoe bepaalt ΔG de spontaniteit?
Een negatieve ΔG markeert een spontaan, productbegunstigend proces onder de gegeven omstandigheden; ΔG = 0 betekent dat het systeem in evenwicht is; en een positieve ΔG betekent dat de reactie voorwaarts niet-spontaan is en achterwaarts begunstigd. Spontaniteit verwijst altijd naar het teken van ΔG, niet ΔH.
Hoe wordt de evenwichtsconstante K berekend?
Uit de standaard vrije energie: ΔG° = −R·T·ln K, herschreven naar K = exp(−ΔG°·1000 ⁄ (R·T)). R = 8,314 J/mol·K, dus ΔG° in kJ/mol wordt vermenigvuldigd met 1000 om te passen, en T moet een positieve temperatuur in kelvin zijn.
Kan een reactie wisselen tussen spontaan en niet?
Ja. Omdat ΔG = ΔH − TΔS kan temperatuur het teken omdraaien wanneer ΔH en ΔS hetzelfde teken hebben. Oplossen voor T bij ΔG = 0 geeft de overgangstemperatuur T = (ΔH ⁄ ΔS)·1000 waar de spontaniteit verandert.
Meer tools