关于此工具
吉布斯自由能计算器是一款免费的浏览器内热力学工具，基于 ΔG = ΔH − T·ΔS。选择要求解的量——ΔG、ΔH、ΔS、温度 T 或平衡常数 K——它即返回该值，并根据 ΔG 的符号给出自发性判断。
注意单位，这是最常见的错误来源：焓 ΔH 和自由能 ΔG 以 kJ/mol 输入，但熵 ΔS 以 J/mol·K 输入。本工具将 ΔS 除以 1000 进行换算，因此它计算的是 ΔG = ΔH − T·(ΔS ⁄ 1000)，答案保持以 kJ/mol 为单位。求解熵时变形为 ΔS = (ΔH − ΔG)·1000 ⁄ T（回到 J/mol·K），求解温度时得 T = (ΔH − ΔG)·1000 ⁄ ΔS。
一切都在您的浏览器中本地运行，不上传任何内容。平衡常数通过标准自由能关联：ΔG° = −R·T·ln K，因此 K = exp(−ΔG°·1000 ⁄ (R·T))，其中 R = 8.314 J/mol·K，ΔG° 以 kJ/mol 计（乘以 1000 以匹配 R 的焦耳）。ΔG 为负表示反应自发（有利于产物），为零表示平衡，为正表示非自发。
常见问题
为什么 ΔS 用 J，而 ΔG 和 ΔH 用 kJ？
按惯例，熵以 J/mol·K 列表，而反应焓和自由能以 kJ/mol 计。计算器通过在 ΔG = ΔH − T·(ΔS ⁄ 1000) 内部将 ΔS 除以 1000 来处理这一不一致，因此您可以按各自的常用单位输入。
ΔG 如何决定自发性？
ΔG 为负标志着在给定条件下过程自发、有利于产物；ΔG = 0 表示系统处于平衡；ΔG 为正表示反应正向非自发、逆向有利。自发性始终指 ΔG 的符号，而非 ΔH。
平衡常数 K 是如何计算的？
由标准自由能：ΔG° = −R·T·ln K，变形为 K = exp(−ΔG°·1000 ⁄ (R·T))。R = 8.314 J/mol·K，因此以 kJ/mol 计的 ΔG° 乘以 1000 以匹配，且 T 必须是以开尔文计的正温度。
反应能在自发与非自发之间切换吗？
能。因为 ΔG = ΔH − TΔS，当 ΔH 和 ΔS 同号时，温度可以翻转其符号。在 ΔG = 0 处求解 T 得到交叉温度 T = (ΔH ⁄ ΔS)·1000，自发性在此改变。