Στον τομέα της θερμοδυναμικής, η συνάρτηση gibbs καταγράφεται ως θερμοδυναμικό δυναμικό, εν συντομία, είναι μια συνάρτηση μακράς κατάστασης, η οποία παρέχει την κατάσταση σταθερότητας και αυθορμητισμού για μια χημική αντίδραση. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής υποστηρίζει ότι μια φυσική χημική αντίδραση καθιστά δυνατή την αύξηση της ενέργειας που υπάρχει στο σύμπαν και ταυτόχρονα, είναι συνάρτηση της εντροπίας του περιβάλλοντος και του συστήματος.
Ο σκοπός της συνάρτησης gibbs είναι να προσδιορίσει εάν μια αντίδραση προκύπτει φυσικά, λαμβάνοντας υπόψη μόνο τις μεταβλητές του συστήματος. Αυτή η λειτουργία συμβολίζεται με το γράμμα G.
Ο υπολογισμός αυτής της συνάρτησης βασίζεται στα ακόλουθα: στην αύξηση ή μείωση της εντροπίας που συνδέεται με την αντίδραση και τη μέγιστη θερμότητα που απαιτεί ή εκείνη που έχει απελευθερωθεί από αυτήν. Ο δημιουργός του ήταν ο φυσικός Josiah Willard Gibbs, ο οποίος έδωσε τις πρώτες του συνεισφορές μέσω της θεωρητικής θεμελίωσης της θερμοδυναμικής.
Ο σταθερός τύπος για τον υπολογισμό της συνάρτησης Gibbs είναι: G = H-TS
Όπου το T αντιπροσωπεύει τη συνολική θερμοκρασία. Μέσα σε μια διαδικασία που πραγματοποιείται σε σταθερή θερμοκρασία, η αλλαγή στην ελεύθερη ενέργεια του συστήματος (ΔG) συμβολίζεται με την έκφραση: ΔG = ΔΗ - ΤΔΔ.
ΔG = αντιπροσωπεύει την υπάρχουσα διαφορά ελεύθερης ενέργειας.
ΔΗ = αντιπροσωπεύει τη διαφορά ενθαλπίας.
T = αντιπροσωπεύει την απόλυτη θερμοκρασία
ΔS = αντιπροσωπεύει τη διαφορά εντροπίας
Εάν θέλετε να μάθετε εάν η συνάρτηση G σχετίζεται ή όχι με τον αυθορμητισμό της αντίδρασης, είναι σημαντικό να έχετε κατά νου ότι η θερμοκρασία και η πίεση διατηρούνται σταθερές. Τώρα, μέσα σε χημικές αντιδράσεις, η αποτίμηση που αποδίδει ΔG μπορεί να μεταφραστεί με αυτόν τον τρόπο:
- Όταν το ΔG είναι ίσο με 0, η αντίδραση είναι σταθερή ή σε ισορροπία.
- Όταν το ΔG είναι μεγαλύτερο από 0, η αντίδραση δεν ήταν φυσική.
- Όταν το ΔG είναι μικρότερο από 0, η αντίδραση είναι φυσική.
Η σημασία αυτής της λειτουργίας έγκειται στο ότι μέσω αυτού ο τεχνολογικός κόσμος μπορεί να γνωρίζει την ποσότητα της διαθέσιμης ενέργειας. Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η φυσική κλίση της ελεύθερης ενέργειας είναι η προοδευτική παρακμή της, η οποία δείχνει το γεγονός ότι λιγότερη χρησιμοποιήσιμη ενέργεια θα είναι διαθέσιμη κάθε μέρα.
