Energia libera di Gibbs

La reazione c(s) diamante → c(s) grafite ha un cambiamento negativo nell'energia libera di Gibbs e
La reazione c(s) diamante → c(s) grafite ha un cambiamento negativo nell'energia libera di Gibbs e pertanto è spontanea a 25 °C e 1 atm. La reazione avviene troppo lentamente per essere osservata in quanto la sua energia di attivazione è molto elevata. Il fatto che una reazione sia spontanea non dà nessuna informazione sulla velocità con cui questa avviene.

L'energia libera di Gibbs (pronuncia: ɡɪbz) (o entalpia libera) è una funzione di stato usata in termodinamica e termochimica per rappresentare l'energia libera nelle trasformazioni isotermobariche (cioè a pressione e temperatura costante, come per la maggior parte delle reazioni chimiche), che determina la spontaneità di una reazione.

Questa funzione di stato permette di determinare il lavoro utile ottenibile nella trasformazione di un sistema termodinamico a pressione e temperatura costante. La funzione equivalente in meccanica è l'energia potenziale che rappresenta la possibilità di fare lavoro: in maniera simile l'energia libera di Gibbs è la massima quantità di lavoro, non dovuto all'espansione meccanica, che può essere estratta da un sistema chiuso (cioè un sistema che scambia calore e lavoro con il mondo esterno, ma non scambia materia). Tale massimo lavoro può essere ottenuto solo se le trasformazioni sono reversibili.

Un sistema termodinamico a pressione e temperatura costante raggiunge l'equilibrio termodinamico quando l'energia libera di Gibbs raggiunge il minimo.