24. Energia livre de Gibbs (F ou G)
Como já vimos anteriormente, um sistema passa por uma reação espontânea quando a variação total de entropia é positiva.
Vimos também que os sistemas químicos podem variar de um estado de alta energia para um de baixa energia, esta variação de energia é representada por ∆H. Os sistemas químicos também podem variar em relação a sua ordem, passando de um estado de maior ordem para um de menor ordem, esta variação de ordem é representada por T ∆S. Em razão desses fatos, utilizamos a função termodinâmica chamada Energia Livre de Gibbs (F ou G).
O ideal é que numa reação química possa ocorrer as duas variações citadas acima simultaneamente, porém nem sempre isso acontece. Nesse caso, o equilíbrio entre a variação de energia e a variação de entropia é dado pela variação de energia livre (∆F ou ∆G).
∆G = ∆H – T∆S
Dessa forma, concluímos que:
1) Transformação espontânea
2) Transformação não-espontânea
3) Equilíbrio
A partir de quando o equilíbrio é obtido, não ocorrerá nenhum estado de mais baixa energia livre. E desse modo, o ∆G deve ser positivo para uma reação em qualquer direção.
No estado de equilíbrio, temos:
∆H – T∆S = 0 ou ∆H = T∆S
Portanto, no equilíbrio, a tendência de reduzir a entalpia é igual à tendência do aumento da entropia.